【摘 要】
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为了完成长时间及实现复杂的飞行任务,现代航天器往往需要携带大量的推进剂作为燃料。球腔、椭球腔、Cassini储腔等旋转对称容器是航天工程中通常采用的储腔形状,该类储腔的壁面不平行于储腔的对称轴,这使得对于该类储腔的晃动动力学行为的研究变得复杂。在真实的航天工程中,表面张力往往起着不可忽略的作用,由于表面张力效应,液体的静液面会产生严重弯曲,很多学者采用解析、数值、实验等方法对于该类储腔的推进剂的晃
【出 处】
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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议
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为了完成长时间及实现复杂的飞行任务,现代航天器往往需要携带大量的推进剂作为燃料。球腔、椭球腔、Cassini储腔等旋转对称容器是航天工程中通常采用的储腔形状,该类储腔的壁面不平行于储腔的对称轴,这使得对于该类储腔的晃动动力学行为的研究变得复杂。在真实的航天工程中,表面张力往往起着不可忽略的作用,由于表面张力效应,液体的静液面会产生严重弯曲,很多学者采用解析、数值、实验等方法对于该类储腔的推进剂的晃动动力学进行研究。本文主要讨论微重情况下含有旋转对称充液储腔的刚性航天器刚-液耦合动力学。通过分析航天器储腔中任意点的运动,得到液体的势函数的形式;构建以液体相对晃动势的模态坐标和晃动波高的模态坐标为状态向量的液体耦合晃动力学方程,得到晃动力和晃动力矩的表达式,运用准坐标系下的拉格朗日方程建立以航天器主刚体的耦合动力学方程,联立以上方程,可得到描述航天器刚-液耦合动力学方程;最后通过数值方法验证了程序的有效性,并对于不同外激励下耦合系统的动力学行为进行研究。
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