太阳帆柔性结构动力学仿真分析  

Simulation and Analysis for the Flexible Structure of Solar Sail Spacecraft

作　　者：马鑫[1,2,3] 杨萱[1] 郑建华[1,2] 杨华[4] 

机构地区：[1]中国科学院空间科学与应用研究中心,北京100190 [2]航天飞行动力学技术重点实验室,北京100094 [3]中国科学院大学,北京100190 [4]内蒙古电子信息职业技术学院,呼和浩特010011

出　　处：《空间控制技术与应用》2014年第3期36-40,46,共6页Aerospace Control and Application

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项资金资助项目(XDA04060303);航天飞行动力学技术重点实验开放基金资助项目(2012afd1028);太阳帆民用航天资助项目

摘　　要：研究了太阳帆结构的有限元仿真分析问题.针对太阳帆航天器实际结构特点,建立合理的有限元模型;得出合理的边界预紧力的大小与方向;给出太阳帆航天器伸展臂对预紧力的屈曲模态分析以及屈曲临界载荷;进行了太阳帆结构的无预紧力结构模态分析与有预紧力结构模态分析,并对结果进行了比较.研究结果表明,太阳帆航天器预紧力结构模态分析更为合理,为太阳帆航天器控制系统工程设计与仿真提供了参考数据基础.A finite element simulation modeling and flexible structural dynamics analysis of solar sail spacecraft are investigated in this paper. According to the actual structural characteristics of solar sail spacecraft, a reasonable finite element model is obtained. The reasonable value and direction of preload are given. The buckling modal analysis of stretch arm and the critical buckling load are obtained. The modals without and with preload are analyzed respectively and compared. The modal with preload is demonstrated more reasonable. The modal analysis with preload provides basic data for the design and simulation of solar sail spacecraft control system.

关 键 词：太阳帆 有限元仿真 预紧力 模态分析 屈曲 

分 类 号：P353[天文地球—空间物理学]