大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析

为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡.     

复杂柔性耦合系统结构噪声的控制

针对实施工程中柔性基础上机器所产生的结构噪声问题，从结构噪声源的角度出发，分析了结构噪声的控制问题，本文按照机械阻抗的观点，用传递导纳矩阵法推导了机器、隔振器和弹性板苊复杂性合系统的动态传递方程，着重研究了板基础的速度响应，分析了系统参数对结构噪声的影响。     

偏置角对偏置抛物面天线特性的影响

以偏置角作为变化因素来分析研究偏置抛物面天线的远场特性,采用表面电流法计算远场的方向图,半功率圆以及交叉极化电平等参数,并对几种不同偏置角的远场特性进行了计算和分析比较。结果表明,随着偏置角的变化,Ｅ面内远场特性变化不大,而Ｈ面内的远场特性发生了显著变化。     

柔性齿轮-柔性转子-滑动轴承系统动特性分析

为分析柔性齿轮对齿轮传动系统动特性的影响,建立考虑时变啮合刚度、非线性摩擦力的柔性齿轮-柔性转子-滑动轴承的柔性多体动力学模型。研究表明:相对于刚性体模型,考虑柔性齿轮和柔性转子的齿轮系统模型更加适合大变形的轻薄化齿轮系统动特性研究;柔性齿轮系统启动阶段存在明显的亚异步振动及齿轮轴向振动幅值的获取;高速重载有利于齿轮系统稳态工况的平稳运转及维持,但会引起齿轮轴向辐射噪声的增加;相对加减速、停机工况,启动工况下的轴向辐射噪声和动态啮合力波动最大。研究结果对齿轮轻薄化设计和认识齿轮传动系统的全工况动特性等研究具有积极意义。     

复杂柔性耦合系统结构噪声的控制

针对实际工程中柔性基础上机器所产生的结构噪声问题 ,从结构噪声源的角度出发 ,分析了结构噪声的控制问题 本文按照机械阻抗的观点 ,用传递导纳矩阵法推导了机器、隔振器和弹性板基础复杂柔性耦合系统的动态传递方程 ,着重研究了板基础的速度响应 ,分析了系统参数对结构噪声的影响     

复杂柔性耦合系统结构噪声的控制

针对实际工程中柔性基础上机器所产生的结构噪声问题,从结构噪声源的角度出发,分析了结构噪声的控制问题.本文按照机械阻抗的观点,用传递导纳矩阵法推导了机器、隔振器和弹性板基础复杂柔性耦合系统的动态传递方程,着重研究了板基础的速度响应,分析了系统参数对结构噪声的影响.     

基于小变形的柔性多体系统动力学建模方法研究

引入非线性变形场描述,建立了基于小变形的柔多体系统动力学模型,解决了传统动力学建模方法存在的对变形广义坐标过早线性化的缺陷。对旋转梁式构件进行了动力学仿真,仿真结果表明传统方法不适合用于高速旋转的柔性体动力学建模,本文提出的动力学模方法为解决实际工程中各种复杂结构动力学分析提供了有力工具。     

阵列天线相位中心的校准方法及误差分析

为精确标定阵列天线的相位中心,提出一种校准阵列天线相位中心的方法.首先推导出阵列天线相位方向函数与天线位置偏移量的关系式,再根据阵列天线相位中心的定义和校准步骤,运用最小二乘法计算出相位中心的精确值,并对提出的校准方法进行了模拟实验验证.实验证明该校准方法可以有效地计算出阵列天线相位中心的位置.对计算结果的误差分析表明,较宽的阵列天线波束宽度和较高的相位测量精度都可以提高相位中心的校准精度.     

中型高速电机柔性轴转子的动力特性研究

研究了不平衡磁拉力和滑动轴承动力特性对中型高速电机柔性轴转子的固有频率影响及额定转速下的动态响应问题，为中型高速电机轴的设计提供了可靠的计算方法和理论依据     

粘弹性阻尼对柔性多体系统瞬态响应的影响

对粘弹性材料阻尼对柔性多体系统动力学瞬态响应的影响进行数值研究，用Ｊｏｒｄａｎ变分原理建立系统动力学方程，采用独立铰坐标描述相邻物体间的大位移运动，用一致质量有限单元法对变琪体进行离散，并引入振动正则模态降低弹性自由度的数目，对系统中的粘弹性部件工程中常用的Ｋｅｌｖｉｎ－Ｖｏｉｇｔ模型，文末计算了两弹性臂机器人操作手在不同阻尼系数下的动力学响应，并与线弹性模型进行比较。     

Complete geometric nonlinear formulation for rigid-flexible coupling dynamics

A complete geometric nonlinear formulation for rigid-flexible coupling dynamics of a flexible beam undergoing large overall motion was proposed based on virtual work principle, in which all the high-order terms related to coupling deformation were included in dynamic equations. Simulation examples of the flexible beam with prescribed rotation and free rotation were investigated. Numerical results show that the use of the first-order approximation coupling (FOAC) model may lead to a significant error when the flexible beam experiences large deformation or large deformation velocity. However, the correct solutions can always be obtained by using the present complete model. The difference in essence between this model and the FOAC model is revealed. These coupling high-order terms, which are ignored in FOAC model, have a remarkable effect on the dynamic behavior of the flexible body. Therefore, these terms should be included for the rigid-flexible dynamic modeling and analysis of flexible body undergoing motions with high speed. Foundation item: Project(10772113) supported by the National Natural Science Foundation of China     

粘弹性几何非线性梁动响应分析

本文用有限元法研究了在小应变中转动几何非线性情况下粘弹性材料梁的动响应问题，对粘弹性几何非线性梁的研究表明，在适当考虑梁的几何非线性性质的情况下，粘弹性阻尼梁具有更好的减振效果．     

圆盘单极超宽带天线特性研究

随着超宽带通信和软件无线电技术的深入研究,宽频带与小型化成为当前天线研究领域的热点.圆盘单极天线是一种小型化、馈电简单的超宽带天线.对其进行了详细分析,给出了这种天线的设计方法,讨论了天线尺寸对于其阻抗特性和辐射性能的影响;通过基于时域有限积分法的软件包进行了仿真计算,得出了该天线具有大约30个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽,群延时接近常数,并测量了它的阻抗特性.研究结果表明:圆盘单极天线不仅在频域具有超宽带特性,而且具有稳定的相位中心,适合作为时域通信系统天线.     

天线相位中心的精确测量方法研究

以天线相位方向图实测数据为基础,通过改变参考点,建立相位偏差与相位中心位置偏差的关系式,并利用最小二乘法估算天线相位中心偏差．研制了一套实际测试系统,通过实际测试和理论误差分析表明,该方法能够精确测量天线相位中心,测量精度小于1mm．     

一种天线相位中心偏差自动测量系统

采用先进微机电系统MEMS(Micro Electromechanical System)惯导技术、ARM(Advanced RISC Machine)处理器嵌入式技术、Wi-Fi无线传输技术、高稳定性的电机传动技术和高效电源管理技术等,设计了一款基线场测试设备,实现了基线场天线相位中心偏差的自动测量和高精度指北功能.测试结果表明：该系统的旋转精度误差在0.1°以内,指北精度误差在1°以内,具有测试精度高、测试效率高、测试自动化程度高等优点,解决了传统测试方法过程中自动化程度低、无法自动寻北的难题.该系统集成在35 cm×30 cm×30 cm的手提箱内,质量不到10 kg,使用简单、维护成本低,具有较高的经济效益和社会效益.     

变形反射面天线效率与馈源相位中心的研究

本文提出了任意形状变形反射面天线馈源的相位中心定义,给出了反射面天线结构在由于荷载作用而引起变形情况下,天线馈源的相位中心的计算方法。此外,本文将该计算方法实际应用于某天线的工程计算中,取得了较为满意的数值结果。     

双站SAR图像几何失真校正方法研究

针对双站合成孔径雷达(SAR)中由于发射机、接收机斜视角和速度的不同导致获取图像存在几何失真的问题,提出了一种基于坐标尺度变换的双站SAR图像几何失真校正方法．首先根据双站SAR的几何关系,详细分析了目标的斜距历程．采用等效相位中心原理,将双站SAR模型等效于单站SAR模型,结合RD成像算法,建立了几何失真校正的数学模型．最后通过该数学模型,对静止二维点阵目标的成像结果进行了几何失真校正,校正结果与地面设定的场景完全一致,从而验证了该校正方法的有效性和正确性．     

地基边界对五嘎冲拱坝地震动力响应的影响

采用时程法计算了五嘎冲拱坝在考虑地基辐射阻尼的粘弹性边界模型与传统的无质量地基固定边界模型的地震动力响应,对大坝的加速度、动应力特征进行了分析,通过对2种模型的对比,总结出拱坝在考虑地基辐射阻尼情况下的动力响应规律.结果表明:等效荷载的地震动输入方式及用粘弹性边界模拟地基辐射阻尼在三维计算中是可靠的,除部分特征点外,地基辐射阻尼能有效地减小拱坝的地震响应,这对拱坝抗震计算具有一定指导意义.     

环焦天线的性能分析与设计研究

介绍了用于小型卫星地面站的环焦天线 ;用几何光学法分析了该天线的性能 ;并对副面形状分别为椭圆形及双曲面形的 2种环焦天线的设计方法进行了研究 ;比较了这 2种天线的设计差异 ,列出了设计的几何关系式。研究结果表明 :这 2种天线结构紧凑 ,具有良好的输入驻波特性 ,且设计方法简单 ,具有较好的应用前景。