申请/专利权人：电子科技大学(深圳)高等研究院;电子科技大学

申请日：2024-02-01

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117688820B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.03.29#实质审查的生效;2024.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种卫星天线展开机构动力学仿真方法，涉及航天器技术领域。本发明的步骤包括：对卫星天线展开机构的三维模型进行有限元仿真，得到有限元模型；对有限元模型在展开后的锁定状态进行模态分析和谐响应分析，确定影响卫星天线展开机构稳定性的第一部件以及确定影响卫星天线展开机构稳定性的第二部件；对有限元模型在收拢状态下进行随机振动分析，确定卫星天线展开机构受振动激励响应显著的第三部件；在有限元模型从收拢状态到锁定状态的整个过程对第一部件、第二部件、第三部件进行刚体动力学响应分析，根据响应分析结果对第一部件、第二部件、第三部件参数进行修正。本发明使得仿真结果与实际更加吻合，且大大提升了仿真的效率。

主权项：1.一种卫星天线展开机构动力学仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：对卫星天线展开机构的三维模型进行有限元仿真，得到有限元模型；对所述有限元模型在展开后的锁定状态进行模态分析和谐响应分析；根据模态分析得到的n阶振型图，确定影响所述卫星天线展开机构稳定性的第一部件；根据谐响应分析得到的整体总加速度分布和等效应力分布，确定影响所述卫星天线展开机构稳定性的第二部件；对所述有限元模型在收拢状态下进行随机振动分析，根据得到的加速度功率谱密度，确定所述卫星天线展开机构受振动激励响应显著的第三部件；在所述有限元模型从收拢状态到锁定状态的整个过程对所述第一部件、第二部件、第三部件进行刚体动力学响应分析，根据响应分析结果对所述第一部件、第二部件、第三部件的参数进行修正；所述卫星天线展开机构包括依次铰连接的卫星主体、大板、小板，以及与所述卫星主体、大板、小板均铰连接的桁架杆组；在所述有限元模型中，所述卫星天线展开机构的每一个部件作为一个有限元模拟单元，所述卫星天线展开机构的每个铰链处添加旋转副，并为每个旋转副设置摩擦系数；还包括在所述有限元模型中设置多个驱动，其包括如下步骤：在所述有限元模型的卫星主体与大板之间的铰链处设置大板驱动；在所述桁架杆组与所述大板之间的铰链处设置大板连杆驱动；在所述桁架杆组与所述小板之间的铰链处设置小板连杆驱动；在所述大板、小板、桁架杆组的铰链处设置小板驱动；对所述有限元模型在展开后的锁定状态进行模态分析，包括如下步骤：通过对每个所述旋转副添加预应力的方式模拟所述卫星天线展开机构的展开姿态，当所述有限元模型处于锁定状态时进行静力分析，得到预应力在所述有限元模型各个部位分布状态对应的刚度矩阵；在所述预应力下，对每个所述有限元模拟单元施加n个不同振动频率的振型，根据所述刚度矩阵和振型计算每个所述有限元模拟单元的n阶模态频率，根据模态频率得到所述有限元模型的n阶振型图；在所述有限元模型的n阶振型图中，将与所述振型存在共振的有限元模拟单元作为所述第一部件。

全文数据：

权利要求：

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