【摘 要】
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柔性太阳翼结构具有结构质量轻、折叠空间小、使用寿命长、供电效率高等显著优点,被广泛地应用于空间站等大型航天器。但在空间热环境中,由于周期性进出地球阴影区产生的突变
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柔性太阳翼结构具有结构质量轻、折叠空间小、使用寿命长、供电效率高等显著优点,被广泛地应用于空间站等大型航天器。但在空间热环境中,由于周期性进出地球阴影区产生的突变热载荷,柔性太阳翼结构上容易出现周期性变化的热应力,引发热诱振动现象。为了确保空间站在轨期间电源模块的稳定运行,需要对柔性太阳翼的热诱振动进行分析。柔性太阳翼结构复杂,规模庞大,采用传统的有限元方法进行分析时,离散得到的有限元模型自由度往往成千上万阶,建模和分析工作会耗费巨大的人力物力。针对柔性太阳翼这种包含周期性重复单元的大型结构,动态子结构法能大量减缩模型自由度,提高建模和计算效率。本文基于动态子结构方法,建立柔性太阳翼子结构模型,研究太阳翼热诱振动问题。首先,针对柔性太阳翼结构特性,研究了子结构建模方法。然后对中央桅杆和柔性阵面子结构模型进行模态分析,通过与有限元法比较,验证动态子结构法的准确性,并研究子结构划分方式对柔性太阳翼动力学问题计算精度和求解效率的影响。最后利用子结构模型进行柔性太阳翼热诱振动分析,并选取特征节点输出振动响应,通过与有限元模型计算结果的对比,证明动态子结构方法能够准确且高效地求解大型复杂结构动力学问题。
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