【摘要】：近年來,可展開環(huán)形桁架天線被廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域,將其作為提升通信衛(wèi)星水平的關(guān)鍵技術(shù).環(huán)形桁架式天線反射器可以看作是由可展開環(huán)形桁架和柔性索網(wǎng)反射器組成的復(fù)雜剛-柔耦合多體系統(tǒng).為了精確表征柔性構(gòu)件發(fā)生的大轉(zhuǎn)動、大變形運(yùn)動特性,本文采用結(jié)合絕對節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法(ANCF)與自然坐標(biāo)方法(NCF)的絕對坐標(biāo)(ACB)方法對該系統(tǒng)進(jìn)行建模.為了提高天線展開動力學(xué)模擬的計(jì)算效率,文中提出基于靜力縮聚法和多層區(qū)域分解方法的并行求解算法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模剛-柔多體系統(tǒng)動力學(xué)方程的高效求解.此外,為了精確反映反射器不同步展開現(xiàn)象,在展開動力學(xué)模型中考慮驅(qū)動力衰減的影響.最后,基于上述方法對環(huán)形桁架天線反射器展開的第二階段進(jìn)行動力學(xué)分析,并通過4 m縮比環(huán)形桁架天線地面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬的結(jié)果.
[Abstract]:In recent years, deployable ring truss antennas have been widely used in the aerospace field as the key technology to improve the level of communication satellites. The loop truss antenna reflector can be regarded as a complex rigid-flexible coupling multi-body system composed of deployable ring truss and flexible cable mesh reflector. In order to accurately characterize the large rotation and large deformation motion characteristics of flexible members, this paper uses the absolute coordinate (ACB) method combined with the absolute node coordinate method (ANCF) and the natural coordinate method (NCF) to model the system. In order to improve the computational efficiency of antenna deployment dynamics simulation, a parallel algorithm based on static condensation method and multilayer domain decomposition method is proposed to efficiently solve the dynamic equations of large scale rigid-flexible multibody systems. In addition, in order to accurately reflect the phenomenon of non-synchronous expansion of reflector, the influence of driving force attenuation is considered in the dynamic model of expansion. Finally, based on the above method, the dynamic analysis of the second stage of the expansion of the reflector of the annular truss antenna is carried out, and the numerical simulation results are verified by the experiments on the ground of the 4 m scale annular truss antenna.
【作者單位】： 北京理工大學(xué)宇航學(xué)院;中國空間技術(shù)研究院西安分院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(編號:11290151)資助項(xiàng)目
【分類號】：TN820.84

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本文編號：2245970