含三维非线性铰链的超大尺寸展开桁架天线动力学响应分析

针对含三维间隙铰链和张拉索的大型空间展开桁架天线,研究其在冲击载荷作用下的非线性动力学特性.基于ANSYS软件建立了含间隙铰链的桁架天线非线性动力学有限元模型,采用六个组合单元模拟一个三维间隙铰链,并考虑张拉索的几何非线性,分析了桁架天线在冲击载荷作用下的非线性动力学响应.通过和理想铰链模型的分析结果进行比较,揭示间隙铰链对结构动力学响应的影响机理,进而研究了间隙大小、冲击载荷大小及作用时间、界限滑移力等对结构动力学响应的影响规律,从而为大型空间展开桁架天线结构的动力学设计及振动控制提供理论支撑.     

基于压电纤维复合材料的抖振主动控制研究

压电纤维复合材料(MFC)在气动弹性抖振控制中具有很好的应用前景。对MFC驱动器采用载荷比拟方法进行建模,使用偶极子格网法模拟空气动力,利用速度负反馈算法设计控制律。研究了气流速度对垂尾固有特性的影响以及抖振主动控制的控制机理。结果表明:气流速度会影响垂尾固有特性的变化;颤振速度前附加气动力中以包含与速度反相的部分为主,对系统起到附加阻尼的作用;压电驱动力在颤振速度前甚至可以对抖振闭环系统做正功,但却能够激发附加气动力消耗更多的能量,从而使系统总耗能增大。研究结果可为实际抖振主动控制及应用提供参考。