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用拉格朗日键图建立复杂航天器系统的动力学方程 被引量:1
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作者 孙京 邵成勋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期95-99,共5页
建立复杂航天器系统的动力学模型是航天器系统设计的一项重要内容 .能够快捷准确地完成这一工作 ,并可以方便地用同一种表述方法将这一模型与其他分系统的模型连接起来 ,将大大提高总体设计的效率及可靠性 .键图是一种完成动力学建模的... 建立复杂航天器系统的动力学模型是航天器系统设计的一项重要内容 .能够快捷准确地完成这一工作 ,并可以方便地用同一种表述方法将这一模型与其他分系统的模型连接起来 ,将大大提高总体设计的效率及可靠性 .键图是一种完成动力学建模的一种新方法 .介绍了键图理论应用于建立复杂航天器系统的动力学模型的基本思想以及拉格朗日键图的具体应用步骤 .以带有动量轮和弹性附件的卫星为例 ,演示了其动力学方程的建立过程 .利用这种方法可以有效地得到适用于仿真的向量系统方程 。 展开更多
关键词 拉格朗日键图 航天器系统 动力学方程 设计 仿真
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航天器液体晃动与液固耦合动力学研究概述 被引量:25
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作者 尹立中 王本利 邹经湘 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期118-122,共5页
液体晃动是一个在充液航天器总体设计中必须考虑的问题,随着航天事业的飞速发展,推进剂占火箭、卫星等航天器总重量的比重不断加大,推进剂的运动对在轨航天器的稳定、控制、定位、对接的影响都是关键的.因而,需要对液体晃动做更深... 液体晃动是一个在充液航天器总体设计中必须考虑的问题,随着航天事业的飞速发展,推进剂占火箭、卫星等航天器总重量的比重不断加大,推进剂的运动对在轨航天器的稳定、控制、定位、对接的影响都是关键的.因而,需要对液体晃动做更深入的研究.液体燃料系统是航天器复杂大系统的一个子系统,在进行整个系统分析时需要考虑到液体与结构之间的相互作用,这样就必须进行液固耦合力学的研究.本文对与航天工程相关的液体晃动问题和液固耦会动力学问题的研究方法进行了简要介绍,概要性综述了这些问题的研究进展. 展开更多
关键词 液体晃动 贮箱 航天器 液固耦合动力学
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含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的细观力学分析 被引量:6
3
作者 庞宝君 曾涛 +2 位作者 杜善义 王铎 韩杰才 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期155-157,共3页
将三维编织复合材料的纤维束和微裂纹分别看作圆柱型和圆币型夹杂,考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,采用等效夹杂法对含微裂纹的三维多向编织复合材料的热膨胀系数进行了细观力学分析,提出了预报含微裂纹三维多向编织... 将三维编织复合材料的纤维束和微裂纹分别看作圆柱型和圆币型夹杂,考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维束的空间取向,采用等效夹杂法对含微裂纹的三维多向编织复合材料的热膨胀系数进行了细观力学分析,提出了预报含微裂纹三维多向编织复合材料热膨胀系数的方法,由于直接考虑了微裂纹的任意取向和增强纤维的空间取向,这种方法既可应用于一般含微裂纹的三维编织复合材料,也可应用于单向纤维增强复合材料.结合实例分别预报了单向纤维增强复合材料和四向编织复合材料的热膨胀系数与实验结果吻合较好. 展开更多
关键词 编积复合材料 力学性能 等效夹杂 热膨胀系数 微裂纹 细观力学分析
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在轨航天器连接结构动力学及其参数辨识 被引量:13
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作者 吴志刚 王本利 马兴瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期103-109,共7页
连接结构广泛用于各种航天器中,这些大量使用的连接结构由于其较低的刚度或非线性特性,会对航天器的动力学特性产生显著的影响。本文简要介绍了与在轨航天器连接结构动力学问题有关的以下问题:航天器中所使用连接结构的动力学模型及... 连接结构广泛用于各种航天器中,这些大量使用的连接结构由于其较低的刚度或非线性特性,会对航天器的动力学特性产生显著的影响。本文简要介绍了与在轨航天器连接结构动力学问题有关的以下问题:航天器中所使用连接结构的动力学模型及其参数辨识问题,连接结构对航天器结构动特性的影响,含连接结构动力学系统的周期解、分叉和混沌。 展开更多
关键词 航天器 连接结构 动响应 参数辨识 结构动力学
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航天器柔性附件伸展过程动力学分析 被引量:5
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作者 宋宇 王萍萍 +2 位作者 赵正聪 王本利 马兴瑞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期115-117,共3页
从Hamilton原理出发推导了柔性附件伸展过程的时变系数动力学方程.在限定缓慢伸展的前提下,将动力学方程解耦处理,推广非线性动力学的平均法求解时变系数微分方程,得到近似解析解,该解析解适用于任何伸展率,而且可以作为... 从Hamilton原理出发推导了柔性附件伸展过程的时变系数动力学方程.在限定缓慢伸展的前提下,将动力学方程解耦处理,推广非线性动力学的平均法求解时变系数微分方程,得到近似解析解,该解析解适用于任何伸展率,而且可以作为判定失稳的依据. 展开更多
关键词 动力学 时变系统 伸展 柔性附件 航天器
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空间对接机构差动式缓冲阻尼及传动系统力学特性研究 被引量:9
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作者 赵阳 曹喜滨 +1 位作者 王兴贵 邵成勋 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期173-180,共8页
空间对接机构差动式缓冲阻尼及传动系统的模化是航天器对接动力学中的核心内容之一,本文在分析该系统运动学原理的基础上研究系统的动力学特性,给出了精确的动力学模型,进行对接动力学仿真研究.
关键词 空间对接机构 差动式 缓冲阻尼系统 传动系统
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动力学系统局部非线性参数辨识的动态规划法 被引量:6
7
作者 吴志刚 王天舒 +1 位作者 王本利 马兴瑞 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第3期298-304,共7页
根据系统辨识问题最优控制解的概念,将现代控制理论中解决最优控制问题的动态规划方法用于辨识结构动力学系统中局部非线性结构的物理参数。这类系统由模型参数已知的大的线性主结构与一个或多个非线性子结构组成。所提出的方法适用于... 根据系统辨识问题最优控制解的概念,将现代控制理论中解决最优控制问题的动态规划方法用于辨识结构动力学系统中局部非线性结构的物理参数。这类系统由模型参数已知的大的线性主结构与一个或多个非线性子结构组成。所提出的方法适用于解决航天器以及工程机械结构中的连接结构、连接部件的参数识别问题。 展开更多
关键词 结构动力学 非线性 动态规划 参数辨识 航天
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周边式对接机构航天器的对接动力学仿真(第2部分)──约束动力学 被引量:4
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作者 王兴贵 赵阳 +1 位作者 曹喜滨 陈永才 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第4期512-516,共5页
建立了两个航天器对接系统的约束动力学方程。在论文第一部分所建立的运动学约束方程的基础上,提出运用D'Alembert正交补方法消除系统动力学方程中的未知接触约束力,解决了约束方程的维数是不确定变化条件的系统动力学方程的数值... 建立了两个航天器对接系统的约束动力学方程。在论文第一部分所建立的运动学约束方程的基础上,提出运用D'Alembert正交补方法消除系统动力学方程中的未知接触约束力,解决了约束方程的维数是不确定变化条件的系统动力学方程的数值求解问题。而且还开发出周边式对接机构航天器的对接动力学分析与仿真通用软件。最后,通过算例验正了理论方法及软件的有效性。 展开更多
关键词 空间对接 周边式对接机构 时变约束 约束动力学 仿真 航天器
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带梁式伸展附件航天器动力学分析 被引量:7
9
作者 朱桂东 王本利 邵成勋 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期326-330,共5页
带梁式伸展附件航天器动力学分析朱桂东,王本利,邵成勋(哈尔滨工业大学航天工程与力学系,150001)关键词航天器动力学,伸展,柔性附件引言大型柔性可展开航天结构已被广泛地应用,并且向着大型化、轻型化、复杂化方向发展.... 带梁式伸展附件航天器动力学分析朱桂东,王本利,邵成勋(哈尔滨工业大学航天工程与力学系,150001)关键词航天器动力学,伸展,柔性附件引言大型柔性可展开航天结构已被广泛地应用,并且向着大型化、轻型化、复杂化方向发展.目前可展开航天结构主要有三种:弹出... 展开更多
关键词 航天器动力学 带梁式 伸展 柔性
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航天器对接过程的动力学建模 被引量:9
10
作者 关英姿 杨大明 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期6-9,共4页
航天器对接过程的动力学建模是对接过程动力学仿真的核心内容 ,该文在描述航天器对接过程的基础上 ,利用牛顿 -欧拉定理和混合坐标法对带有大型太阳电池阵的两航天器的对接过程进行动力学建模。建模中将对接系统简化为由追踪飞行器、目... 航天器对接过程的动力学建模是对接过程动力学仿真的核心内容 ,该文在描述航天器对接过程的基础上 ,利用牛顿 -欧拉定理和混合坐标法对带有大型太阳电池阵的两航天器的对接过程进行动力学建模。建模中将对接系统简化为由追踪飞行器、目标飞行器和主动对接机构组成的三体系统 ,追踪飞行器和目标飞行器作为带有挠性附件的中心刚体考虑 ,主动对接机构作为刚性体处理 ,对于挠性附件用有限元法进行离散。除给出接触撞击模型外 ,还重点讨论缓冲系统的简化模型 ,从而构成了对接过程的完整的动力学模型 。 展开更多
关键词 航天器对接 动力学 建立模型 运动方程 挠性附件 牛顿-欧拉定理
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周边式对接机构航天器的对接动力学仿真(第1部分)──运动学约束方程 被引量:3
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作者 王兴贵 赵阳 +1 位作者 曹喜滨 陈永才 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第3期284-287,共4页
研究了两个带有周边式对接机构的航天器,在对接捕获的过程中,对接机构之间相互接触后,产生接触滑移时对接系统的运动学特性。根据对接机构的空间特点,引入矢量代数的概念,建立了对接机构之间接触滑移的运动约束方程,及其接触点在... 研究了两个带有周边式对接机构的航天器,在对接捕获的过程中,对接机构之间相互接触后,产生接触滑移时对接系统的运动学特性。根据对接机构的空间特点,引入矢量代数的概念,建立了对接机构之间接触滑移的运动约束方程,及其接触点在对接机构上的相对滑移速度方程。 展开更多
关键词 空间对接 周边式对接机构 运动学 时变约束方程 仿真 航天器
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多柔体链系统动力学方程及动响应数值模拟 被引量:3
12
作者 王兴贵 邹振祝 +2 位作者 费从宇 邵成勋 马兴瑞 《振动工程学报》 EI CSCD 1992年第2期145-149,共5页
本文从虚功原理出发,在弹性小变形假设的前提下,采用模态坐标表示柔性体的弹性变形,推出了包括高阶非线性项在内的多体链系统动力学方程。以此为依据,编制了求解多体链系统动力响应的数值模拟程序,并对由二个柔性杆和由三个柔性杆组成... 本文从虚功原理出发,在弹性小变形假设的前提下,采用模态坐标表示柔性体的弹性变形,推出了包括高阶非线性项在内的多体链系统动力学方程。以此为依据,编制了求解多体链系统动力响应的数值模拟程序,并对由二个柔性杆和由三个柔性杆组成的具有铰弹簧的系统在外驱动力矩作用下的动响应进行了数值模拟。文中分析和探讨了影响这类强非线性方程的数值解稳定性的问题,并提出了参数匹配的概念。 展开更多
关键词 动力学 非线性振动 数值模拟
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变拓扑航天器附件展开动力学的全局仿真 被引量:2
13
作者 王天舒 孔宪仁 +1 位作者 王本利 马兴瑞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期4-8,共5页
现代大型航天器附件的展开往往是分段进行的 ,其间包含了系统约束状态的改变和锁定碰撞过程的发生 .在建立了多柔体系统动力学模型的基础上 ,提出了全局仿真的策略 :对于其中的变约束问题采用预先定义约束集、在仿真过程中实时检测并激... 现代大型航天器附件的展开往往是分段进行的 ,其间包含了系统约束状态的改变和锁定碰撞过程的发生 .在建立了多柔体系统动力学模型的基础上 ,提出了全局仿真的策略 :对于其中的变约束问题采用预先定义约束集、在仿真过程中实时检测并激活相应约束的求解策略 ,实现了系统拓扑结构在仿真过程中自动切换 ;而通过对速度约束方程的分析 ,提出了将动量守恒并入到约束方程求解以模拟锁定过程的方法 .并将所开发的多柔体系统动力学仿真软件扩展为可进行航天器附件展开过程全局仿真的软件系统 .最后 ,通过数值仿真验证了方法的可行性 . 展开更多
关键词 拓扑结构 动量守恒 动力学仿真 航天器
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随机最优控制方法识别动力学系统局部非线性 被引量:2
14
作者 吴志刚 赵正聪 +1 位作者 王本利 马兴瑞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期596-602,共7页
利用随机动态规划方法可以得到线性二次型高斯问题的最优控制解.基于这一结果与系统辨识问题最优控制解的概念,将动力学系统中局部非线性结构参数的辨识问题转化为求解对应线性系统的最优控制问题,利用线性系统随机最优控制的理论与... 利用随机动态规划方法可以得到线性二次型高斯问题的最优控制解.基于这一结果与系统辨识问题最优控制解的概念,将动力学系统中局部非线性结构参数的辨识问题转化为求解对应线性系统的最优控制问题,利用线性系统随机最优控制的理论与方法,结合FSM(ForceStateMapping)方法,提出了识别动力学系统中局部非线性回复力类型及结构参数的新方法.所研究系统由大的线性子结构与一个或多个非线性子结构组成,其中线性结构的模型参数已知,待辨识量为局部非线性结构参数. 展开更多
关键词 参数辨识 随机最优控制 动力学系统 局部非线性
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航天器五自由度对接试验台动力学特性仿真 被引量:2
15
作者 赖一楠 赵阳 田浩 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2573-2576,共4页
建立可靠完整的动力学模型是制定航天器五自由度对接试验台方案的理论基础。对航天器对接试验台的动力学建模问题进行了研究,建立了接触点的动态变约束方程、对接碰撞力模型,并应用牛顿-欧拉方法提出了五自由度下捕获阶段运动学模型。用... 建立可靠完整的动力学模型是制定航天器五自由度对接试验台方案的理论基础。对航天器对接试验台的动力学建模问题进行了研究,建立了接触点的动态变约束方程、对接碰撞力模型,并应用牛顿-欧拉方法提出了五自由度下捕获阶段运动学模型。用MATLAB编写了捕获阶段的动力学仿真程序。给出了主、被动试验台运动范围及运动特性、作用力范围等仿真结果,为航天器五自由度对接试验台的实现方案提供了重要设计依据及参考。 展开更多
关键词 五自由度对接试验台 变约束方程 运动学模型 动力学仿真
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充液挠性航天器的建模与动力学分析 被引量:3
16
作者 贾英宏 徐世杰 聂润兔 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期35-38,共4页
借助于Kane方法建立了充液中心刚体上带有挠性附件的航天器的开链多体动力学模型 .采用了混合坐标法和弹簧 质量块液体晃动等效力学模型 ,所得方程形式简洁 .由于引入了 2级附件 ,该模型具有更强的通用性 .以跟踪与数据中继卫星为例 ,... 借助于Kane方法建立了充液中心刚体上带有挠性附件的航天器的开链多体动力学模型 .采用了混合坐标法和弹簧 质量块液体晃动等效力学模型 ,所得方程形式简洁 .由于引入了 2级附件 ,该模型具有更强的通用性 .以跟踪与数据中继卫星为例 ,给出了数值仿真结果 . 展开更多
关键词 挠性 航天器 动力学 充液 KANE方法
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航天器对接机构缓冲系统特性研究 被引量:2
17
作者 曹喜滨 赵阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期21-25,共5页
研究带周边式对接机构的航天器在对接捕获过程中的缓冲动力学行为。根据缓冲器等效撞击模型,在几种不同工况下,给出了等效质量的确定方法,从而提出了缓冲系统参数的计算方法。最后,用简化的对接动力学模型计算出一些模拟结果。
关键词 缓冲系统 航天器 对接机构 缓冲动力学
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动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法(Ⅱ)——随机系统参数辨识及应用实例
18
作者 吴志刚 王本利 马兴瑞 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1999年第3期229-234,共6页
基于文(Ⅰ)(《应用数学和力学》,1998,20(2))的内容和随机最优控制理论,本文首先介绍了随机动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念·然后讨论了建立参数辨识问题HJB方程的过程以及参数辨识的算法·最后给... 基于文(Ⅰ)(《应用数学和力学》,1998,20(2))的内容和随机最优控制理论,本文首先介绍了随机动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念·然后讨论了建立参数辨识问题HJB方程的过程以及参数辨识的算法·最后给出了一个应用实例:解决动力学系统局部非线性参数辨识问题的方法· 展开更多
关键词 动力学系统 参数辨识 最优控制 随机系统
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动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法(Ⅰ)——基本概念及确定性系统参数辨识
19
作者 吴志刚 王本利 马兴瑞 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1999年第2期127-133,共7页
本文基于动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念和确定性动力学系统的最优控制理论,建立了参数辨识研究与最优控制理论的对应关系·将最优控制的数学理论和算法应用于参数辨识问题的研究·依据Hamilton_Jacob... 本文基于动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念和确定性动力学系统的最优控制理论,建立了参数辨识研究与最优控制理论的对应关系·将最优控制的数学理论和算法应用于参数辨识问题的研究·依据Hamilton_Jacobi_Belman(HJB)方程解的理论阐述了动力学系统参数辨识最优控制解的存在唯一性问题,并据此得到了解决确定性系统参数辨识问题的具体算法步骤· 展开更多
关键词 动力学系统 参数辨识 最优控制 确定性系统
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航天器推进系统故障诊断专家系统中的若干问题
20
作者 张晓梅 姜兴渭 《航空兵器》 2001年第5期7-10,共4页
论述了设计航天器推进系统故障监测与诊断专家系统的重要性和必要性,并从工程观点出发,对设计该系统所涉及到的故障模式分析、特征参数选取、故障诊断专家系统的设计原则等方面提出了若干值得注意的问题和应对策略。
关键词 航天器推进系统 故障诊断专家系统 故障模式 特征参数 设计原则
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