引用本文:徐彦,王培栋,孙禄君,朱东方,方琴.含间隙铰链的非线性动力学建模及数值分析[J].上海航天,2020,37(1):51-62.
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含间隙铰链的非线性动力学建模及数值分析
徐彦1,王培栋1,孙禄君2,3,朱东方2,3,方琴1
1.浙江大学 航空航天学院,浙江 杭州310027;2.上海航天控制技术研究所,上海201109;3.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海201109
摘要:
针对空间可展开机构中的含间隙铰链,建立非线性动力学模型,研究其非线性动力学特性。将含间隙铰链实体等效为“T”字型梁模型,针对两侧端部的径向碰撞和侧向碰撞,首次提出了碰撞点的检测算法。针对不同的碰撞类型,建立相应的非线性接触力和摩擦力分析模型,将碰撞点处的作用力等效施加到“T”字型梁模型上。进行“T”字型梁模型在轴向冲击载荷下的动力学特性分析,并与ANSYS软件的分析结果进行比较,验证了含间隙铰链非线性动力学模型的有效性。分析了有多个含间隙铰链的可展开桁架动力学响应特性,研究含间隙铰链对桁架响应的影响机理。结果表明:采用含间隙铰链的动力学模型,可以更加精确地分析可展开桁架结构的非线性动力学响应,为可展开桁架结构的动力学设计提供支撑。
(1.School of Aeronautics and Astronautics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China;2.Shanghai Aerospace Control Technology Institute, Shanghai 201109, China;3.Shanghai Key Laboratory of Space Intelligent Control Technology, Shanghai 201109, China)

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