撓性航天器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

前言
第1章 緒論
1.1 航天器簡(jiǎn)介
1.1.1 航天器的分類(lèi)
1.1.2 衛(wèi)星
1.1.3 空間探測(cè)器
1.1.4 無(wú)人貨運(yùn)飛船
1.1.5 載人航天器
1.2 撓性航天器的概念
1.2.1 相關(guān)概念定義
1.2.2 剛性航天器與撓性航天器
1.3 太陽(yáng)能電池片、太陽(yáng)能電池陣、太陽(yáng)能電池陣結(jié)構(gòu)
1.3.1 航天器能源
1.3.2 太陽(yáng)能電池片
1.3 .3太陽(yáng)能電池陣
1.3.4 太陽(yáng)能電池陣結(jié)構(gòu)的概念
1.3.5 貼身式太陽(yáng)能電池陣結(jié)構(gòu)
1.3.6 對(duì)稱(chēng)式太陽(yáng)能電池帆板
1.3.7 非對(duì)稱(chēng)式太陽(yáng)能電池翼
1.3.8 組合式太陽(yáng)能電池翼
1.3.9 新型太陽(yáng)能電池陣結(jié)構(gòu)
1.4 撓性航天器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
1.4.1 撓性航天器典型事故及事故分析
1.4.2 結(jié)構(gòu)的特殊性帶來(lái)的問(wèn)題
1.4.3 太空環(huán)境的特殊性帶來(lái)的問(wèn)題
1.4.4 航天器運(yùn)動(dòng)干擾帶來(lái)的問(wèn)題
1.4.5 面臨的挑戰(zhàn)
1.4.6 撓性航天器結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)問(wèn)題
1.5 本書(shū)焦點(diǎn)
1.5.1 研究對(duì)象
1.5.2 研究任務(wù)
參考文獻(xiàn)
第2章 撓性航天器太陽(yáng)能電池翼構(gòu)型分析及其簡(jiǎn)化模型
2.1 引言
2.2 太陽(yáng)能電池翼構(gòu)型分析
2.2.1 太陽(yáng)能電池翼主要的結(jié)構(gòu)形狀
2.2.2 太陽(yáng)能電池翼結(jié)構(gòu)的共性
2.2.3 太陽(yáng)能電池翼結(jié)構(gòu)的個(gè)性
2.2.4 太陽(yáng)能電池翼連接部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
2.3 太陽(yáng)能電池翼結(jié)構(gòu)的類(lèi)型
2.3.1 分類(lèi)原則
2.3.2 撓性系數(shù)
2.3.3撓性定義
2.3.4 撓性帆板的分類(lèi)
2.4 常用太陽(yáng)能電池翼結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型
2.4 .1懸臂梁模型
2.4.2 懸臂板模型
2.4.3 剛?cè)狁詈夏Ｐ?br />2.4.4 帶剛性邊框的撓性帆板模型
2.4.5 半剛性電池翼模型
2.4.6 帆板部件模型
2.5 小結(jié)
第3章 撓性結(jié)構(gòu)相關(guān)力學(xué)基本問(wèn)題及基礎(chǔ)理論
3.1 引言
3.2 固體力學(xué)的基本概念
3.2.1 強(qiáng)度問(wèn)題
3.2.2 剛度問(wèn)題
3.2.3 穩(wěn)定性問(wèn)題
3.2.4 本構(gòu)關(guān)系
3.2.5 邊界條件
3.3 固體力學(xué)基本方程
3.3.1 平衡方程
3.3.2 幾何方程
3.3.3 物理方程
3.3.4 彈性力學(xué)基本方程的矩陣表示
3.4 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的基本理論
3.4.1 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性
3.4.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本方程
3.4.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特征值問(wèn)題——微分方程的齊次解
3.4.4 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題——微分方程的非齊次解
3.5 求解固體力學(xué)問(wèn)題的有限單元法基本理論與方法
3.5.1 有限元法的基本思路
3.5.2 單元的位移、應(yīng)變與應(yīng)力
3.5.3 剛度矩陣、質(zhì)量矩陣、結(jié)點(diǎn)力向量
3.5.4 有限元推導(dǎo)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程的基本思路
3.6 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的基本特性
3.6.1 固有頻率與固有模態(tài)的特性
3.6.2 展開(kāi)定理
3.6.3 特征值的有序性
3.6.4 特征值的隔離定理
參考文獻(xiàn)
第4章 太陽(yáng)能電池翼基本構(gòu)件和單元的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型
4.1 引言
4.2 常見(jiàn)基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)解析模型
4.2.1 弦的振動(dòng)
4.2.2 薄膜的振動(dòng)
4.2.3 薄板的振動(dòng)
4.2.4 計(jì)算板橫向振動(dòng)的近似方法
4.2.5 圓板的橫向振動(dòng)
4.2.6 桿的縱向振動(dòng)
4.2.7 桿的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)
4.2.8 桿的橫向振動(dòng)
4.3 常見(jiàn)基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元模型
4.3.1 縱向振動(dòng)桿單元
4.3.2 橫向振動(dòng)梁?jiǎn)卧?br />4.3.3 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)桿單元
4.3.4 空間梁?jiǎn)卧?br />4.3.5 板單元
4.3.6 連接單元
參考文獻(xiàn)
第5章 一般矩形結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能帆板結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
5.1 引言.
5.2 矩形太陽(yáng)能帆板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
5.3矩形帆板模態(tài)分析的數(shù)學(xué)模型
5.3.1 解析模型
5.3.2 半解析模型
5.3 .3有限元模型
5.4 太陽(yáng)能帆板展開(kāi)狀態(tài)整體有限元模型
5.4.1 帆板結(jié)構(gòu)展開(kāi)狀態(tài)
5.4.2 帆板展開(kāi)狀態(tài)有限元模型
5.4.3 基板連接件連續(xù)條件處理
5.4.4.帆板部件的有限元模型
5.4.5 部件單元的有限元?jiǎng)澐?br />5.5 數(shù)值計(jì)算及結(jié)果分析
5.5.1 基板模態(tài)
5.5.2 連接結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響
5.5.3 基板剛度和偏心對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響
5.5.4 基板振型圖
5.5.5 結(jié)果分析
5.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 圓形太陽(yáng)能帆板力學(xué)特性分析
6.1 引言
6.2 模型簡(jiǎn)化
6.2.1 物理模型
6.2.2 基本假設(shè)
6.2.3 構(gòu)型分析及模型簡(jiǎn)化
6.2.4 圓形帆板的參數(shù)分析
6.3 數(shù)學(xué)模型
6.4 靜力學(xué)問(wèn)題數(shù)值仿真分析
6.4.1 有限元離散
6.4.2 薄膜單元、各向同性、有張力展開(kāi)狀態(tài)線性靜力學(xué)分析
6.4.3 薄膜單元、正交異性、有張力展開(kāi)狀態(tài)靜力學(xué)計(jì)算
6.4.4 薄膜單元、各向同性、溫度載荷下的靜力學(xué)計(jì)算
6.4.5 薄膜單元、正交異性、溫度載荷下的靜力學(xué)計(jì)算
6.4.6 薄板單元、各向同性、有張力展開(kāi)狀態(tài)非線性靜力學(xué)分析
6.5 帆板屈曲前的動(dòng)力學(xué)特性分析
6.5.1 有限元模型
6.5.2 各向同性薄膜帆板的非線性動(dòng)力學(xué)特性分析
6.5.3 正交異性薄膜帆板的特征值分析
6.5.4 薄膜厚度和溫度載荷對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)特性的影響
6.5.5 非線性薄膜模型與非線性薄板模型的動(dòng)力學(xué)特性比較
6.5.6 線性薄板模型與非線性薄板模型的動(dòng)力學(xué)特性比較
6.5.7 帆板邊數(shù)對(duì)頻率和振型的影響
6.6 帆板屈曲后的動(dòng)力學(xué)特性分析
6.6.1 分析方法
6.6.2 分析方法二
……
第7章 框架式太陽(yáng)能帆板結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)特性分析
7.1 引言
7.2 動(dòng)力學(xué)基本方程
7.3 結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)
7.4 基于板式模型的太陽(yáng)能帆板應(yīng)變模態(tài)分析
7.5 周邊為剛架的框架式太陽(yáng)能帆板應(yīng)變模態(tài)分析
7.6 具有“工字形”剛架的框架式太陽(yáng)能帆板應(yīng)變模態(tài)分析
7.7 周邊為剛架的框架式太陽(yáng)能帆板動(dòng)力響應(yīng)分析
7.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 撓性航天器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析
8.1 引言
8.2 剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題
8.3 航天器-梁式撓性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析
8.4 航天器-板式撓性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析
8.5 撓性航天器在軌飛行中的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析
8.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 撓性航天器太陽(yáng)能帆板多體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
9.1 引言
9.2 多體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本理論
9.3 航天器太陽(yáng)能帆板多體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型
9.4 太陽(yáng)能帆板結(jié)構(gòu)的特征問(wèn)題分析
9.5 太陽(yáng)能帆板多板結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析
9.6 含連接支架的太陽(yáng)能帆板多體結(jié)構(gòu)整體動(dòng)力學(xué)分析
9.7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章 半剛性太陽(yáng)能電池翼結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
10.1 引言
10.2 半剛性太陽(yáng)能電池翼的物理模型
10.3 半剛性太陽(yáng)能電池翼整體動(dòng)力學(xué)模型及特性分析
10.4 半剛性太陽(yáng)能電池翼的有限元模型
10.5 單板力學(xué)特性分析
10.6 主展開(kāi)桁架力學(xué)特性分析
10.7 半剛性太陽(yáng)能電池翼整體力學(xué)特性分析
10.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章 太陽(yáng)能帆板非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析
11.1 引言
11.2 撓性航天器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的一般模型
11.3 大撓性太陽(yáng)能帆板的非線性梁模型
11.4 大撓性太陽(yáng)能帆板的非線性板模型
11.5 太陽(yáng)能帆板非線性振動(dòng)仿真分析
11.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第12章 撓性航天器軌道運(yùn)動(dòng)與帆板振動(dòng)的耦合動(dòng)力學(xué)分析
12.1 引言
12.2 航天器在軌飛行運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析
12.3 載荷分析
12.4 軌道飛行運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)太陽(yáng)能帆板靜變形的影響分析
12.5 軌道飛行對(duì)太陽(yáng)能帆板振動(dòng)特性影響分析
12.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)