薄板結(jié)構(gòu)中的擾動傳播研究.pdf

1、飛輪高速旋轉(zhuǎn)是衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的擾動源之一，受飛輪擾動的影響，衛(wèi)星整體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生微小振動從而影響高精度敏感設(shè)備的指向精度和工作性能。因此為了分析飛輪擾動對衛(wèi)星結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響，本論文將以薄板及其組合框式結(jié)構(gòu)為代表的航天結(jié)構(gòu)的振動作為波動研究，建立其行波動力學(xué)模型，并基于此模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)分析，以研究擾動在薄板及其組合航天結(jié)構(gòu)中的傳播。
　　首先，建立單塊薄板結(jié)構(gòu)的行波動力學(xué)模型。將薄板結(jié)構(gòu)中的振動看成是彈性擾動的傳播，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)位

2、移表達(dá)成行波的疊加形式，給出薄板結(jié)構(gòu)的波動表達(dá)式，考慮力作用處的平衡、變形協(xié)調(diào)條件及邊界處的邊界條件。波模式、力作用處的連續(xù)條件、邊界條件一起構(gòu)成了薄板結(jié)構(gòu)的行波動力學(xué)模型。基于此模型,采用行波法對單板結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)特性數(shù)值仿真，并與有限元方法的比較說明了行波法的優(yōu)點。
　　其次，以受擾動激勵單板的動力學(xué)模型為基礎(chǔ)，考慮兩板耦合處的連接條件及連接處彎曲波模式與面內(nèi)波模式的相互轉(zhuǎn)換，建立了兩塊任意角度連接薄板結(jié)構(gòu)的行波動力學(xué)模型，針對

3、工程應(yīng)用的L型板給出了動力學(xué)方程，并對具體條件進(jìn)行數(shù)值仿真，以分析擾動在兩塊耦合板中的傳播特性。
　　最后，針對較復(fù)雜的衛(wèi)星框式結(jié)構(gòu)，在單板及兩塊耦合板行波動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用行波法與子結(jié)構(gòu)法相結(jié)合的方法進(jìn)行分析，建立了框式結(jié)構(gòu)的行波動力學(xué)模型，并進(jìn)行了數(shù)值仿真，以此研究擾動在較復(fù)雜航天機(jī)構(gòu)中的傳播規(guī)律。
　　由上述研究分析和仿真結(jié)果可得，行波法計算航天結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)準(zhǔn)確有效，并且能夠在中、高頻獲得更精確的計算結(jié)果，行