多点连接刚性附件的柔性航天器振动模态近似解析求解

【作者】 赵世杰； 穆湛； 王天舒；

【机构】 清华大学；

【摘要】 通过多个连接点与板状柔性结构相连的刚性附件,可能对柔性航天器的刚柔耦合振动模态产生较大影响。为了求解考虑这种影响下的航天器近似解析振动模态,本研究以中心刚体与铰接组合弹性板组合而成的柔性航天器模型为基础研究对象,从多点相对约束的视角出发,建立了附加刚性框附件对于弹性板结构的变形所造成的约束等式组,将这种约束作用纳入到柔性航天器组合结构的全局模态分析框架中,进而使用包含Lagrange乘子的Rayleigh-Ritz法求解,得到多点连接刚性框附件的柔性航天器的近似解析振动模态。通过对比分析可见,连接刚性框附件前后的航天器振动模态频率和振型都发生明显变化,且这种变化和附加刚性框附件与弹性板结构之间的多点连接方式密切相关。本研究的求解方法和分析结果可为此类柔性航天器的动力学建模和连接方式设计提供参考。更多还原