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论文类型：期刊论文

发表时间：2018-07-30

发表刊物：宇航学报

卷号：39

期号：7

页面范围：709-714

ISSN号：1000-1328

关键字：空间太阳能电站;柔性梁;Mathieu方程;姿态-振动耦合;稳定性分析

摘要：针对太阳帆塔等细长结构的空间太阳能电站构型,以圆轨道内平面运动的空间柔性梁为研究对象,在质心浮动坐标系下,基于Hamilton原理建立了姿态运动与弯曲振动的耦合动力学模型.引入简谐形式的姿态运动假设,并验证了假设的合理性.基于此假设,分析了姿态运动与重力梯度对弯曲振动的第一阶频率的影响,重力梯度项的影响为简谐波动形式,而姿态运动使得弯曲振动频率降低,两者作用均随初始姿态角增大而增强.同时,推导了Mathieu方程形式的模态振动方程,并利用小参数摄动分析方法,得到了不同初始姿态角下的弯曲振动的稳定图,发现当初始姿态角越大时不稳定区域就越大.