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模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究

常汉江 王碧 罗凯 田强 胡海岩

常汉江, 王碧, 罗凯, 田强, 胡海岩. 模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
引用本文: 常汉江, 王碧, 罗凯, 田强, 胡海岩. 模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
CHANG Hanjing, WANG Bi, LUO Kai, TIAN Qiang, HU Haiyan. Research on Form-Finding and Deployment Dynamics for Modular Cable-Truss Antenna[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
Citation: CHANG Hanjing, WANG Bi, LUO Kai, TIAN Qiang, HU Haiyan. Research on Form-Finding and Deployment Dynamics for Modular Cable-Truss Antenna[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003

模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11290151)

Research on Form-Finding and Deployment Dynamics for Modular Cable-Truss Antenna

  • 摘要: 为了对单模块桁架索网天线展开动力学进行建模,首先,基于力密度法提出一种考虑桁架弹性变形的索网找形方法:渐近迭代力密度法;其次,基于绝对节点坐标法建立桁架刚柔耦合模型,采用等几何分析方法建立索网非线性有限元模型,进而根据第一类拉格朗日方程建立天线刚柔耦合系统动力学方程,并采用广义-α方法对动力学方程进行高效数值积分;最后,对桁架索网天线展开过程的动力学特性进行了研究和分析。研究结果表明:索网找形方案满足天线反射面形面精度要求,得到均匀的索段张力分布;展开过程中桁架竖杆应力最大,在展开末段,驱动滑块对桁架产生较大冲击。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-02
  • 修回日期:  2017-05-12
  • 刊出日期:  2017-08-01

模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11290151)

摘要: 为了对单模块桁架索网天线展开动力学进行建模,首先,基于力密度法提出一种考虑桁架弹性变形的索网找形方法:渐近迭代力密度法;其次,基于绝对节点坐标法建立桁架刚柔耦合模型,采用等几何分析方法建立索网非线性有限元模型,进而根据第一类拉格朗日方程建立天线刚柔耦合系统动力学方程,并采用广义-α方法对动力学方程进行高效数值积分;最后,对桁架索网天线展开过程的动力学特性进行了研究和分析。研究结果表明:索网找形方案满足天线反射面形面精度要求,得到均匀的索段张力分布;展开过程中桁架竖杆应力最大,在展开末段,驱动滑块对桁架产生较大冲击。

English Abstract

常汉江, 王碧, 罗凯, 田强, 胡海岩. 模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
引用本文: 常汉江, 王碧, 罗凯, 田强, 胡海岩. 模块化桁架索网天线找形与展开动力学研究[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
CHANG Hanjing, WANG Bi, LUO Kai, TIAN Qiang, HU Haiyan. Research on Form-Finding and Deployment Dynamics for Modular Cable-Truss Antenna[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
Citation: CHANG Hanjing, WANG Bi, LUO Kai, TIAN Qiang, HU Haiyan. Research on Form-Finding and Deployment Dynamics for Modular Cable-Truss Antenna[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.003
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