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簇状卫星姿态控制方程的通用建模方法
被引量:
4
1
作者
王巧
洪嘉振
尤超蓝
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期389-392,407,共5页
当前卫星通常都由一个中心刚体和其他挠性附件构成,每个挠性附件都与中心刚体直接相连,组成了一个簇状的刚柔耦合的多体系统。随着挠性附件的数目的不同,卫星系统的拓扑构型也将有所不同。即使对于同一颗卫星而言,在展开过程的不同阶段...
当前卫星通常都由一个中心刚体和其他挠性附件构成,每个挠性附件都与中心刚体直接相连,组成了一个簇状的刚柔耦合的多体系统。随着挠性附件的数目的不同,卫星系统的拓扑构型也将有所不同。即使对于同一颗卫星而言,在展开过程的不同阶段,卫星系统具有不同的拓扑构型。本文利用柔性多体系统动力学的单向递推组集方法,提出了一套通用的解决方案,以推导具有不同拓扑构型的簇状卫星的姿态控制方程,得出了姿态控制方程的系数矩阵。
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关键词
簇状卫星
姿态控制方程
单向递推组集方法
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职称材料
基于MPI的柔性多体系统动力学并行计算
被引量:
4
2
作者
常忠正
洪嘉振
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第1期89-93,共5页
研究解决多体系统动力学仿真计算中串行计算速度比较慢的问题。现将MPI(Message Parallel Interface)并行计算环境引入柔性多体系统动力学仿真软件CADAMB(Computer Aided Dynamic Analysis of MultiBody),对其中的单向递推组集建模方法...
研究解决多体系统动力学仿真计算中串行计算速度比较慢的问题。现将MPI(Message Parallel Interface)并行计算环境引入柔性多体系统动力学仿真软件CADAMB(Computer Aided Dynamic Analysis of MultiBody),对其中的单向递推组集建模方法进行了并行化改造,并给出了加速比和各进程效率的估计。结果显示该并行算法能大幅度提高仿真计算的速度。
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关键词
多体系统动力学
单向
递推
组
集
建模
方法
MPI
并行计算
动力学仿真
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职称材料
串链式太阳帆航天器进出地影刚-柔-热耦合动力学分析
3
作者
彭奕翔
刘铸永
+2 位作者
袁婷婷
刘锦阳
武云丽
《中国空间科学技术(中英文)》
2025年第6期84-98,共15页
针对串链式太阳帆航天器在轨进出地影期间冷热交变引起的航天器热致振动问题,提出一种刚柔热耦合的动力学建模方法。首先推导了柔性板的动力学变分方程和热传导方程,然后同时考虑中心刚体姿态角、帆板转角、帆板弹性变形以及进出地影对...
针对串链式太阳帆航天器在轨进出地影期间冷热交变引起的航天器热致振动问题,提出一种刚柔热耦合的动力学建模方法。首先推导了柔性板的动力学变分方程和热传导方程,然后同时考虑中心刚体姿态角、帆板转角、帆板弹性变形以及进出地影对太阳辐射热流密度的影响,基于单向递推组集的方法建立了串链式太阳帆航天器的多物理场耦合动力学模型。采用铰相对坐标和模态坐标缩减自由度,有效提升了计算效率。仿真结果表明,在航天器进入阴影区和重新进入阳照区时,中心刚体的角速度和太阳帆板的挠度均会产生明显的振动,振幅随着换热系数增大而减小,振动衰减后帆板温度接近于环境温度。揭示了多源耦合振动对系统运动稳定性的影响规律,为变温度场下串链式太阳帆航天器的姿态控制建立基础。
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关键词
串链式太阳帆航天器
进出地影
刚-柔-热耦合
动力学
单向递推组集方法
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职称材料
串链式太阳帆板航天器刚-柔-热耦合多体动力学研究
4
作者
彭奕翔
袁婷婷
+1 位作者
刘锦阳
武云丽
《宇航学报》
2025年第10期2029-2043,共15页
基于串链式太阳帆板航天器多源耦合动力学需求,建立了刚-柔-热耦合分析模型并开展振动特性研究。针对冷热交变环境引发的热致振动问题,通过推导柔性板动力学变分方程与热传导方程,构建了太阳辐射热流密度、光压强度与系统位形参数的耦...
基于串链式太阳帆板航天器多源耦合动力学需求,建立了刚-柔-热耦合分析模型并开展振动特性研究。针对冷热交变环境引发的热致振动问题,通过推导柔性板动力学变分方程与热传导方程,构建了太阳辐射热流密度、光压强度与系统位形参数的耦合关系式。基于单向递推组集方法,采用铰相对坐标与模态坐标混合描述,建立了适用于复杂构型的动力学模型,有效降低了计算维度。通过与商业软件仿真结果对比验证,模型计算误差小于3.2%。研究揭示了连接板刚度、热流密度及关节力矩对系统稳定性的影响规律:当连接板刚度降低至临界值时,系统固有频率偏移量超过15%;太阳热流强度与结构热变形呈非线性正相关,最大变形量可达0.06 m;关节力矩输入可抑制83%的热致振动幅值。研究成果为航天器热-结构-控制一体化设计提供了理论支撑。
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关键词
串链式太阳帆板
刚-柔-热耦合
多体动力学
单向递推组集方法
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职称材料
题名
簇状卫星姿态控制方程的通用建模方法
被引量:
4
1
作者
王巧
洪嘉振
尤超蓝
机构
上海交通大学工程力学系
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期389-392,407,共5页
基金
国家自然科学基金项目(10372057)
文摘
当前卫星通常都由一个中心刚体和其他挠性附件构成,每个挠性附件都与中心刚体直接相连,组成了一个簇状的刚柔耦合的多体系统。随着挠性附件的数目的不同,卫星系统的拓扑构型也将有所不同。即使对于同一颗卫星而言,在展开过程的不同阶段,卫星系统具有不同的拓扑构型。本文利用柔性多体系统动力学的单向递推组集方法,提出了一套通用的解决方案,以推导具有不同拓扑构型的簇状卫星的姿态控制方程,得出了姿态控制方程的系数矩阵。
关键词
簇状卫星
姿态控制方程
单向递推组集方法
Keywords
Clustered satellite
Attitude control equation
Forward recursive formulation
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于MPI的柔性多体系统动力学并行计算
被引量:
4
2
作者
常忠正
洪嘉振
机构
上海交通大学工程力学系
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第1期89-93,共5页
基金
国家自然科学基金(10372057)
文摘
研究解决多体系统动力学仿真计算中串行计算速度比较慢的问题。现将MPI(Message Parallel Interface)并行计算环境引入柔性多体系统动力学仿真软件CADAMB(Computer Aided Dynamic Analysis of MultiBody),对其中的单向递推组集建模方法进行了并行化改造,并给出了加速比和各进程效率的估计。结果显示该并行算法能大幅度提高仿真计算的速度。
关键词
多体系统动力学
单向
递推
组
集
建模
方法
MPI
并行计算
动力学仿真
Keywords
Muhibody dynamics
Forward recursive formulation
MPI
Parallel computing
Dynamics simulation
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
串链式太阳帆航天器进出地影刚-柔-热耦合动力学分析
3
作者
彭奕翔
刘铸永
袁婷婷
刘锦阳
武云丽
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《中国空间科学技术(中英文)》
2025年第6期84-98,共15页
文摘
针对串链式太阳帆航天器在轨进出地影期间冷热交变引起的航天器热致振动问题,提出一种刚柔热耦合的动力学建模方法。首先推导了柔性板的动力学变分方程和热传导方程,然后同时考虑中心刚体姿态角、帆板转角、帆板弹性变形以及进出地影对太阳辐射热流密度的影响,基于单向递推组集的方法建立了串链式太阳帆航天器的多物理场耦合动力学模型。采用铰相对坐标和模态坐标缩减自由度,有效提升了计算效率。仿真结果表明,在航天器进入阴影区和重新进入阳照区时,中心刚体的角速度和太阳帆板的挠度均会产生明显的振动,振幅随着换热系数增大而减小,振动衰减后帆板温度接近于环境温度。揭示了多源耦合振动对系统运动稳定性的影响规律,为变温度场下串链式太阳帆航天器的姿态控制建立基础。
关键词
串链式太阳帆航天器
进出地影
刚-柔-热耦合
动力学
单向递推组集方法
Keywords
solar sail in tandem
entering and exiting the Earth's shadow
rigid-flexible-thermal coupling
dynamics
forward recursive formulation
分类号
O313.7 [理学]
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职称材料
题名
串链式太阳帆板航天器刚-柔-热耦合多体动力学研究
4
作者
彭奕翔
袁婷婷
刘锦阳
武云丽
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《宇航学报》
2025年第10期2029-2043,共15页
文摘
基于串链式太阳帆板航天器多源耦合动力学需求,建立了刚-柔-热耦合分析模型并开展振动特性研究。针对冷热交变环境引发的热致振动问题,通过推导柔性板动力学变分方程与热传导方程,构建了太阳辐射热流密度、光压强度与系统位形参数的耦合关系式。基于单向递推组集方法,采用铰相对坐标与模态坐标混合描述,建立了适用于复杂构型的动力学模型,有效降低了计算维度。通过与商业软件仿真结果对比验证,模型计算误差小于3.2%。研究揭示了连接板刚度、热流密度及关节力矩对系统稳定性的影响规律:当连接板刚度降低至临界值时,系统固有频率偏移量超过15%;太阳热流强度与结构热变形呈非线性正相关,最大变形量可达0.06 m;关节力矩输入可抑制83%的热致振动幅值。研究成果为航天器热-结构-控制一体化设计提供了理论支撑。
关键词
串链式太阳帆板
刚-柔-热耦合
多体动力学
单向递推组集方法
Keywords
Serial-chain solar panels
Rigid-flexible-thermal coupling
Multibody dynamics
Forward recursive and assembly method
分类号
V412.42 [航空宇航科学技术]
O313.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
簇状卫星姿态控制方程的通用建模方法
王巧
洪嘉振
尤超蓝
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于MPI的柔性多体系统动力学并行计算
常忠正
洪嘉振
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
串链式太阳帆航天器进出地影刚-柔-热耦合动力学分析
彭奕翔
刘铸永
袁婷婷
刘锦阳
武云丽
《中国空间科学技术(中英文)》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
串链式太阳帆板航天器刚-柔-热耦合多体动力学研究
彭奕翔
袁婷婷
刘锦阳
武云丽
《宇航学报》
2025
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职称材料
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