基于距离系数-有效独立法的大型空间结构传感器优化布置 被引量：18

1

作者 何龙军 练继建 +1 位作者 马斌 王海军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期13-18,共6页

为解决利用有效独立法进行大型空间结构传感器优化布置时产生的信息冗余问题,提出了以距离系数修正信息矩阵的距离系数-有效独立法。将该方法应用于某高拱坝的传感器优化布置,并与现有的三种优化布置方法得出的方案进行全面的比较。结... 为解决利用有效独立法进行大型空间结构传感器优化布置时产生的信息冗余问题,提出了以距离系数修正信息矩阵的距离系数-有效独立法。将该方法应用于某高拱坝的传感器优化布置,并与现有的三种优化布置方法得出的方案进行全面的比较。结果表明:距离系数-有效独立法应用于精细网格划分的大型空间结构的传感器优化布置时,可有效避免测点间的信息冗余问题并保证模态识别的精度,是一种适合大型空间结构的较为理想的传感器优化布置算法。 展开更多

关键词 大型空间结构 传感器优化布置 距离系数-有效独立法 信息冗余

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大型空间结构在轨装配技术的发展 被引量：22

2

作者 郭继峰 王平 崔乃刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2006年第3期28-35,共8页

许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机... 许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机器人装配阶段,展望了未来采用高度自主空间机器人系统进行在轨装配的发展潜力。 展开更多

关键词 大型空间结构 在轨装配 空间机器人

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大型空间结构热-动力学耦合分析方法综述 被引量：2

3

作者 薛明德 向志海 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2361-2376,共16页

近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复... 近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复杂工程结构的热诱发振动问题时需要注意的特殊问题.本文首先介绍了可以高效地分析空间薄壁杆件结构(包含开口和闭口薄壁杆件)在辐射换热条件下的瞬态温度场的Fourier有限元方法;随后介绍了热诱发振动的线性和非线性分析方法,强调了热-动力学耦合效应.为了对复杂空间结构产生热诱发振动的必要条件给出解析表达式,本文将瞬态温度场与振动位移场统一在模态空间中进行分析,从而得到评价热诱发振动剧烈程度的一般性条件.在此基础上,本文进一步讨论了热诱发振动的运动稳定性问题,以悬臂杆件的热颤振准则为例揭示了热诱发振动发散的物理机理,并给出了评定复杂工程结构热颤振的分析方法.论文最后概要地指出了在热诱发振动的地面试验和抑制方法中需要注意的问题,并对将来的研究工作进行了展望. 展开更多

关键词 大型空间结构 热诱发振动 传热分析 热与动力学耦合 运动稳定性

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国内大型空间结构的最新进展 被引量：7

4

作者 刘锡良 《工程建设与设计》 2005年第1期5-10,共6页

主要简述国内最新建造的一些大型空间结构工程,特别是北京2008奥运会使用的场馆,从而揭示出我国近年来大跨结构的进展情况。

关键词 大型空间结构 钢结构 体育场馆 会展中心

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基于六自由度运动平台的大型空间结构低频力学环境模拟研究

5

作者 于新战 肖勇 +2 位作者 黄超 方永刚 雷艳妮 《航天器环境工程》 2015年第1期34-37,共4页

空间结构的大型化、复杂化导致其固有频率降低、模态密集,也使得低频动力学环境对其结构特性的影响日益严重。文章以大型环形网状可展开天线反射器为例,研究了大型空间结构的低频力学特性及其失效模式,分析了航天器动力学环境的低频特点... 空间结构的大型化、复杂化导致其固有频率降低、模态密集,也使得低频动力学环境对其结构特性的影响日益严重。文章以大型环形网状可展开天线反射器为例,研究了大型空间结构的低频力学特性及其失效模式,分析了航天器动力学环境的低频特点,提出了基于六自由度运动平台的低频多轴力学环境模拟方法。 展开更多

关键词 大型空间结构 低频力学环境 六自由度运动平台

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大型空间结构姿态动力学和控制 被引量：1

6

作者 李立新 黄圳珪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期86-93,共8页

本文提出了一个带大型太阳帆板的飞船和一个带液体贮箱的飞船对接而成的大型空间结构,采用有限元法和模态综合法建立系统的姿态动力学方程,并进一步设计了一个鲁棒的模型参考自适应控制系统,且对此系统进行了数字仿真。

关键词 大型空间结构 姿态控制 姿态动力学

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大型空间结构热致动态响应研究综述 被引量：2

7

作者 冯雨晴 马小飞 李洋 《空间电子技术》 2020年第6期13-21,共9页

大型柔性空间结构在轨运行进出地球阴影区时,受突变热流的影响,结构内部会产生时变温度梯度,从而产生不均匀的热应变以及热应力,引发结构的热致结构响应,最终影响航天器的正常工作。本文首先对空间轨道热载荷进行了简要分析,随后以Bole... 大型柔性空间结构在轨运行进出地球阴影区时,受突变热流的影响,结构内部会产生时变温度梯度,从而产生不均匀的热应变以及热应力,引发结构的热致结构响应,最终影响航天器的正常工作。本文首先对空间轨道热载荷进行了简要分析,随后以Boley系数为牵引与基础,综述了当今国内外热致动态响应以及热颤振准则的研究进展,最后对热致动态响应的未来研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 大型柔性空间结构 热致振动 Boley系数 热颤振 发展历程

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大型可展开式空间结构热致振动研究回顾与展望

8

作者 罗成 范超 +2 位作者 毕研强 苏新明 林贵平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期231-241,共11页

大型可展开式空间结构的热致振动是我国航天器向大型化、高精度、高可靠性发展过程中面临的重要问题之一。从理论与数值分析、试验研究、振动抑制与结构优化方法3个方面梳理了热致振动响应问题的研究进展。针对我国后继大型航天器技术... 大型可展开式空间结构的热致振动是我国航天器向大型化、高精度、高可靠性发展过程中面临的重要问题之一。从理论与数值分析、试验研究、振动抑制与结构优化方法3个方面梳理了热致振动响应问题的研究进展。针对我国后继大型航天器技术发展趋势和需求,提出了大型可展开式空间结构热致振动响应后续研究发展的建议,为相关研究工作者提供参考。 展开更多

关键词 大型可展开式空间结构 热致振动 热分析 振动抑制

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大型空间结构的热-动力学耦合问题及其有限元分析 被引量：13

9

作者 薛明德 向志海 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期318-328,共11页

论文对辐射换热条件下闭口薄壁杆件与单枝开口薄壁杆件的瞬态温度场问题,提出了一种一维傅立叶温度有限元,克服了传统一维温度单元只能计算薄壁杆截面平均温度的缺点,通过增加结点摄动温度自由度的方法,该一维单元能计算杆截面的温度分... 论文对辐射换热条件下闭口薄壁杆件与单枝开口薄壁杆件的瞬态温度场问题,提出了一种一维傅立叶温度有限元,克服了传统一维温度单元只能计算薄壁杆截面平均温度的缺点,通过增加结点摄动温度自由度的方法,该一维单元能计算杆截面的温度分布.在此一维温度单元与梁位移单元相协调的基础上,进一步发展了大型空间结构热诱发振动稳定性判据与热颤振响应有限元计算方法.对于柔性空间结构发展了考虑几何非线性的热-结构动力学耦合有限元计算方法,成功地对这类结构的热动力屈曲问题进行了数值模拟. 展开更多

关键词 大型空间结构 热诱发振动 有限元分析 热颤振 热屈曲

原文传递

在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模 被引量：13

10

作者 王恩美 邬树楠 吴志刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期805-816,共12页

在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立... 在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立不同类别组装模块的基础模型库,以用于后续直接调用;然后,定义模块的邻接关系矩阵以描述在轨组装过程中空间结构的变化,并根据在轨组装任务特点,设计了面向分布式控制的智能组件结构形式;在有限元建模方法的基础上提出"节点自由度加载"方法,利用模块的基础模型库与邻接关系矩阵,分别建立智能组件和空间结构整体的动力学模型,该模型可随组装的进行同步自适应更新;最后,以在轨组装桁架结构为例,给出组装碰撞冲击下动力学建模与分布式主动控制数值仿真.结果表明,在轨组装过程中桁架结构整体的动力学特性有明显的变化,主动控制非常必要;基于提出的建模方法,可高效地建立构型多样的在轨组装空间结构动力学模型;智能组件的动力学模型在组装过程中可进一步根据邻接关系矩阵限定更新范围,适用于在轨组装过程中的分布式主动控制系统设计. 展开更多

关键词 在轨组装 超大型空间结构 分布式控制 智能组件 有限元方法

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城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能分析 被引量：4

11

作者 丁德云 赵继 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第A01期224-231,共8页

以某城市轨道交通大型地下空间结构工程为背景,研究和分析大型地下空间结构在设防地震和罕遇地震作用下的结构抗震性能。利用MIDAS/GTS大型有限元程序建立三维动力模型,采用时程分析法,获得了结构的变形和内力响应,分析了结构的层间位... 以某城市轨道交通大型地下空间结构工程为背景,研究和分析大型地下空间结构在设防地震和罕遇地震作用下的结构抗震性能。利用MIDAS/GTS大型有限元程序建立三维动力模型,采用时程分析法,获得了结构的变形和内力响应,分析了结构的层间位移差、层间位移角和结构静动力力学特性。基于场地条件下的大型地下空间结构,在设防地震下顶底板处层间位移差最大值为12.00mm,位移角最大值为1/2083<1/550;在罕遇地震下顶底板处层间位移差最大值为21.82mm,位移角最大值为1/1145<1/250,总体上满足结构变形要求。研究结果表明:对于大型地下空间结构,在进行结构设计时,除了静力计算工况,应综合考虑抗震工况,开展三维动力时程分析,以便全面掌握其抗震性能;在地震作用下,结构顶板、侧墙和底板等某些部位的内力值较静力计算工况大;大型地下空间主体结构开口处为薄弱环节,应在设计中进行相关加固措施考虑。 展开更多

关键词 城市轨道交通 大型地下空间结构 抗震性能 三维时程分析 层间位移角

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大型空间可展开结构热致振动研究 被引量：6

12

作者 胡甜赐 陈素芳 +2 位作者 吴松 姜东 费庆国 《上海航天（中英文）》 CSCD 2021年第1期28-35,共8页

搭载高精度光学载荷的空间飞行器在进出地球阴影区时,飞行器上处于展开状态的太阳帆板因剧烈的温度变化会诱发振动问题。本文采用有限元法,首先对太阳帆板进行在轨进出阴影区瞬态温度求解;然后基于卫星-太阳帆板整体动力学模型,将时变... 搭载高精度光学载荷的空间飞行器在进出地球阴影区时,飞行器上处于展开状态的太阳帆板因剧烈的温度变化会诱发振动问题。本文采用有限元法,首先对太阳帆板进行在轨进出阴影区瞬态温度求解;然后基于卫星-太阳帆板整体动力学模型,将时变温度场等效为时变热载荷加载到整星系统上,对整星系统的热致振动动力学响应进行了数值模拟。结果表明:处于地球同步轨道的卫星-帆板在进出阴影区时,太阳帆板的温度变化较大,温差最高达到200℃;时变热载荷导致帆板结构和卫星姿态发生明显的振动响应。该方法可以合理地预测大型空间可展开系统热扰动响应。 展开更多

关键词 大型空间结构 热扰动 有限元法 时变热载荷 动力学响应

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城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能设计

13

作者 曹萌芽 《工程建设与设计》 2021年第19期91-93,120,共4页

基于发展服务区域经济和缓解城市交通拥堵问题的愿景,城市轨道交通已开始逐渐往地下空间发展。为了给城市轨道交通创造一个安全的运行环境,必须加强大型地下空间结构抗震性能的设计。论文依托实际工程,以MIDAS/UTSNX软件为数据分析和模... 基于发展服务区域经济和缓解城市交通拥堵问题的愿景,城市轨道交通已开始逐渐往地下空间发展。为了给城市轨道交通创造一个安全的运行环境,必须加强大型地下空间结构抗震性能的设计。论文依托实际工程,以MIDAS/UTSNX软件为数据分析和模拟平台,对城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能设计展开研究,希望能够为类似工程提供参考和帮助。 展开更多

关键词 城市轨道交通 大型地下空间结构 抗震性能设计

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大型空间柔性结构基于H_2范数的模型降阶

14

作者 张青斌 秦子增 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期63-65,共3页

本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数... 本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数的模态缩减法明显优于普通的模态截断方法。 展开更多

关键词 模态缩减 H2范数 大型柔性空间结构 振动控制 振动模型 模型降价 航天技术

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大型地下空间主体结构温度效应分析 被引量：1

15

作者 李艳 《建材世界》 2017年第1期65-67,共3页

某大型地下空间结构为超长超大的钢筋混凝土结构,形状极不规则,温度效应对结构产生的不利影响不容忽视。采用Midas/GTS有限元软件对主体结构进行温度效应计算分析,得到了该地下结构在温差作用下产生的内力及变形的特点,提出了抵抗温度... 某大型地下空间结构为超长超大的钢筋混凝土结构,形状极不规则,温度效应对结构产生的不利影响不容忽视。采用Midas/GTS有限元软件对主体结构进行温度效应计算分析,得到了该地下结构在温差作用下产生的内力及变形的特点,提出了抵抗温度效应和减少裂缝的措施。 展开更多

关键词 大型地下空间结构 温度效应 收缩 变形

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空间充气支撑结构充气压力与刚度相关性研究 被引量：1

16

作者 周涛 谢志民 +1 位作者 杜星文 王金辉 《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》 2006年第5期111-114,共4页

采用悬臂梁加载法实验研究了充气支撑管的弯曲刚度与充气压力相关性。实验结果表明,充气压力可以使层合铝充气支撑管的弯曲刚度显著提高,在0．14MPa时弯曲刚度达到最大。说明层合铝充气支撑管弯曲刚度的大小不仅仅取决于其截而的几何尺... 采用悬臂梁加载法实验研究了充气支撑管的弯曲刚度与充气压力相关性。实验结果表明,充气压力可以使层合铝充气支撑管的弯曲刚度显著提高,在0．14MPa时弯曲刚度达到最大。说明层合铝充气支撑管弯曲刚度的大小不仅仅取决于其截而的几何尺寸。而且与充气压力这一要素相关。 展开更多

关键词 充气结构 刚化 大型空间结构 弯曲刚度

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大跨度空间钢管结构内置式刚性连接节点技术

17

《建筑技术开发》 2012年第7期85-85,共1页

由杭州恒达钢构股份有限公司完成的，大跨度空间钢管结构内置式刚性连接节点具有三大优势，一是工厂焊接量少，钢管焊接残余应力少。一般较法兰式刚性连接节点减少50％左右，较内衬钢管现场焊接节点（含安装耳板）减少40％左右。二是外... 由杭州恒达钢构股份有限公司完成的，大跨度空间钢管结构内置式刚性连接节点具有三大优势，一是工厂焊接量少，钢管焊接残余应力少。一般较法兰式刚性连接节点减少50％左右，较内衬钢管现场焊接节点（含安装耳板）减少40％左右。二是外观视觉较好。可满足视觉要求较高的大型空间结构使用功能。三是性能优越，值得大范围采用、推广。 展开更多

关键词 大跨度空间 钢管结构 刚性连接 内置式 节点技术 焊接残余应力 大型空间结构 连接节点

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空间太阳能电站及其动力学与控制研究进展 被引量：8

18

作者 李庆军 邓子辰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1-19,共19页

太阳能是丰富、清洁、可再生的能源,其大规模开发有望缓解世界能源短缺和环境污染问题.由于太空中太阳能的能量密度高、不受天气和昼夜的影响,在太空中建造太阳能发电站是未来进行大规模太阳能发电的重要手段.然而,由于空间太阳能电站... 太阳能是丰富、清洁、可再生的能源,其大规模开发有望缓解世界能源短缺和环境污染问题.由于太空中太阳能的能量密度高、不受天气和昼夜的影响,在太空中建造太阳能发电站是未来进行大规模太阳能发电的重要手段.然而,由于空间太阳能电站超大、超柔、长时间运行、需要高精度指向等特点,使得其动力学与控制问题成为学术界和工程界共同面临的难题.为了加深对空间太阳能电站及其动力学与控制的认识,简要介绍了空间太阳能电站的提出背景,回顾了空间太阳能电站的发展历程,综述了目前国内外主要的空间太阳能电站概念设计方案.最后总结了空间太阳能电站在轨服役阶段的动力学建模方法、复杂太空环境影响分析、数值仿真分析、轨道与姿态控制和结构振动控制等研究现状.研究表明,目前对空间太阳能电站动力学与控制的研究仍然处于起步阶段,其动力学模型主要集中在刚体、梁、板等简单的动力学模型,缺少更能真实反映空间太阳能电站在复杂太空环境下动力学行为的模型.在控制方面,目前的研究主要对空间太阳能电站的轨道、姿态和结构振动分别进行控制,忽略了三者之间的耦合影响,而进行轨道-姿态-结构振动协调控制的研究尚不充分.基于此给出了几点空间太阳能电站动力学与控制未来的发展方向. 展开更多

关键词 空间太阳能电站 太阳能发电卫星 大型空间结构 太空环境 动力学与控制 姿轨耦合 振动控制

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空间太阳能电站的关键技术及发展建议 被引量：28

19

作者 王立 侯欣宾 《航天器环境工程》 2014年第4期343-350,共8页

1968年美国的P.Glaser博士最早提出空间太阳能电站(SSPS)概念构想。作为一个巨大的空间系统,空间太阳能电站的技术难度非常大,其真正实现预计还需要几十年的时间。文章通过对国外典型空间太阳能电站概念及其关键技术进行比较分析,在此... 1968年美国的P.Glaser博士最早提出空间太阳能电站(SSPS)概念构想。作为一个巨大的空间系统,空间太阳能电站的技术难度非常大,其真正实现预计还需要几十年的时间。文章通过对国外典型空间太阳能电站概念及其关键技术进行比较分析,在此基础上初步提出空间太阳能电站关键技术体系和发展建议。 展开更多

关键词 空间太阳能电站 超大型空间结构 无线能量传输 在轨组装与维护

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大型复杂航天器组装动力学建模方法与应用 被引量：5

20

作者 史纪鑫 葛东明 +1 位作者 范晶岩 邓润然 《航天器环境工程》 2019年第4期318-322,共5页

基于完整有限元模型的大型空间复杂结构系统动力学分析因其计算量大、耗时长、效率低,而使得基于子结构的模态综合技术具有现实的应用基础.文章基于固定界面模态综合法给出复杂航天器结构组装模型,开发了大型空间组合体动力学分析软件;... 基于完整有限元模型的大型空间复杂结构系统动力学分析因其计算量大、耗时长、效率低,而使得基于子结构的模态综合技术具有现实的应用基础.文章基于固定界面模态综合法给出复杂航天器结构组装模型,开发了大型空间组合体动力学分析软件;并以空间站三舱组合体为例,验证了该建模方法对于大规模有限元模型在复杂界面条件下的模态综合的有效性,结果表明该建模方法可以应用于工程实际. 展开更多

关键词 航天器 动力学分析 固定界面 模态综合 大型空间结构

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