空间柔性梁的刚-柔耦合动力学特性分析与仿真

针对大范围运动规律为未知的刚-柔耦合系统,利用有限元方法对柔性梁进行离散,采用Lagrange方程建立空间柔性梁的刚-柔耦合动力学方程,研究在大范围运动为自由情况下,空间柔性梁的大范围运动和变形运动的相互耦合机理,比较零次模型、一次耦合模型、精确模型的差异,探讨各种模型的适用性。

圆形悬挂轨道的二阶非线性扰动修正

基于动力学原理,首先建立了圆形悬挂轨道的相对运动动力学模型,然后在C-W方程考虑非线性扰动情况下,推导出圆形悬挂轨道基于二阶非线性扰动的运动方程,分析研究了非线性因素对悬挂轨道的影响,并给出了具体的修正方法。仿真结果表明,基于相对运动条件下,对圆形悬挂轨道进行的二阶非线性修正消除了Y-bar方向上的长期扰动,为今后的研究奠定了理论基础。

非惯性坐标系下柔性梁的耦合变形特性

在非惯性坐标系中,本文推导出具有大范围运动和非线性变形的平面柔性梁的动力学方程。通过研究和分析,本文精确模型新增加了两种耦合项:变形耦合项与基点速度耦合项。经过计算和仿真,发现这两种耦合导致了附加刚度项,动力刚度项的变化。

含扁率的希尔型三体系统太阳帆悬浮轨道设计

在考虑大天体含扁率的情况下,研究了太阳帆在希尔型限制性三体问题的悬浮轨道设计方案.首先介绍一种太阳帆力学模型,这种模型带有改进型的反射控制设备;接着利用一些近似的简化,建立太阳帆在希尔型限制性三体问题系统中的动力学模型.研究发现,改变反射控制设备中吸收光线模块和热辐射模块的面积大小或者改变太阳帆特征加速度或者改变大天体扁率都会引起系统的共线平衡点的位置发生变化.在共线平衡点对系统进行线性化处理,运用线性二次调节器对不稳定的系统进行主动控制.仿真结果表明,通过调节太阳帆姿态角和改变吸收光线模块的面积可以得到太阳帆悬浮轨道并且使其达到渐近稳定.

具有大范围运动和非线性变形的空间柔性梁在非惯性坐标系下的动力学分析

本文针对具有大范围运动和非线性变形的空间柔性粱,导出其在运动规律已知的非惯性坐标系下的动力学方程.通过计算分析,发现在本文精确模型下,其各矩阵项较原来的一次耦合模型增加了两类耦合项.通过仿真研究,发现由于这两类耦合项的作用造成了附加刚度项K_1、动力刚度项K_d的变化,而刚度项对结构的动力学特性具有较大的影响.