微振动对空间实验室微重力环境的影响研究

针对大型刚柔组合体空间结构(空间实验室)的特点,建立系统的动力学方程,并对机柜内设备、太阳阵的转动、宇航员活动产生的激扰力进行了简化。利用计算机建立组合体的简化模型,对空间组合体在各种微振动激扰下的加速度响应进行了仿真研究,并将这些仿真结果用于空间实验室微重力环境的预测。     

非线性变形对大范围平面运动梁动力学特性的影响

根据柔性梁的几何非线性变形理论,从连续介质的力学原理出发,针对大范围运动的平面柔性梁,考虑了弯曲的非线性因素对横向变形的影响,得到了较为精确的变形模式。利用Lagrange方程建立了非线性变形模式下的动力学方程。仿真算例说明横向变形的非线性因素会对柔性梁的变形位移产生影响。     

一种非线性振动系统参数辨识方法

文献 [1]提出了一种对非线性系统线性化的最小二乘法理想线性化方法 ,此方法当动态参数在较大范围变化时 ,仍能较准确地逼近原系统。本文利用理想线性化的结论来对非线性系统进行参数辨识。先假设原系统非线性模型是由某些已知的非线性函数构成 ,并找到一个系统较为逼近的线性模型 ,再利用理想线性化的结论推导出线性模型系数和非线性模型系数之间的关系 ,反推出系统的非线性模型。数值仿真结果表明 ,此非线性模型比最初线性模型更加逼近原系统。     

非惯性坐标系下柔性梁的动力学分析与压缩建模

文章针对大范围运动已知的空间柔性梁结构建立其动力学方程.通过研究与分析,提出了文中精确模型,各项矩阵较原有一次耦合模型新增了2类耦合项:即变形耦合项和基点速度和角速度耦合项.通过仿真计算,比较其动力学特性与零次、一次耦合模型的差异,确定各种耦合项的作用,并进行了定性分析.最后研究了复杂系统的压缩建模问题,为工程实际和今后的研究奠定了理论基础.     

计及非线性变形的空间自由旋转梁有限元模型

根据柔性梁的几何非线性变形理论,针对大范围运动的空间柔性梁,在考虑了弯曲和扭转的非线性因素对3个变形方向的影响的基础上,利用有限元方法进行离散,得到了较为精确的变形模式。利用Lagrange方程建立了非线性变形模式下的动力学方程,该方程包含了较为完全的刚度矩阵和各种耦合项。对一带有扭转弹簧的中心体-空间柔性梁结构进行仿真计算,说明变形耦合在横向变形中的作用不可忽视。     

考虑地球扁率影响的任意椭圆轨道小推力最优交会控制

研究在地球扁率影响和航天器在小推力推进作用下，任意椭圆轨道最优转移的一种解析解法。将小推力和地球扁率影响视为摄动力，建立航天器转移的状态方程，应用Pontryagin极大值原理，得到航天器最优推力加速度控制方程。在假设简化时，将无量纲的推力加速度γ和地球扁率的二阶带谐系数J20视为同一阶量级，并只考虑它们的一次项，忽略其他的高次项，从状态方程中分解出小推力和地球扁率对轨道根数的影响，并分别进行了积分，得出最优转移轨道的一阶解析解。     

普适变量法在深空探测器轨道设计中的应用

给出了利用普适变量法来求解飞行时间，开普勒问题和高斯问题的计算方法，将这些方法用于深空探测器的轨道设计，针对不同要求提出了3种改进设计的方法，对每种方法的适用范围进行了详细的分析。在此基础上给出了深空探测器飞行轨道初步设计的完整方法。     

一种区域覆盖双基站星座轨道参数仿真分析

在双基站理论研究基础上 ,采用点覆盖数值仿真法 ,研究了区域性覆盖双基站星座的轨道参数设计。该星座由分布在一个轨道面上的 1 2颗卫星组成 ,采用高度为 1 0 0 0 km、倾角为 41 .2°的圆轨道。星座中各星之间 ,各星与空间站之间均可建立星际链路 ,保证数据在空间站、地面站及星座之间连续传递     

作大范围运动的平面柔性梁的有限元动力学建模

文中在精确描述柔性梁非线性变形的基础上,利用有限元方法对梁结构进行离散,然后针对具有大范围运动的平面柔性梁结构利用Lagrange方程建立系统的精确动力学方程.该方程在原有一次耦合模型的基础上,增加了新的表征纵向、横向、侧向弯曲变形,以及扭转变形的耦合项.所得方程可用于研究非惯性系下的结构动力学问题,也可用于大范围运动为未知的刚柔耦合问题.     

大型空间柔性梁的有限元动力学建模方法研究

在精确描述柔性梁变形的基础上,针对具有大范围运动的大型空间柔性结构的动力学建模方法进行了研究。首先利用有限元方法对空间柔性梁结构进行离散,导出其动能、势能及广义力,然后采用Lagrange方程建立系统的精确动力学方程。该方程包含各个方向的变形、变形运动与大范围运动的相互耦合项。