一种卫星天线的力限振动半经验系数研究

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1、第21卷第2期航天器工程Vo1．21No．22012年4月SPACECRAFTENGINEERING35一种卫星天线的力限振动半经验系数研究刘刚白光明李向阳刘波(中国空间技术研究院，北京100094)摘要半经验公式法是制定卫星及卫星部组件力限振动试验条件的重要方法。文章首先对半经验公式法进行了简要介绍，然后应用有限元分析的办法，利用3颗已经成功发射的东方红四号平台通信卫星的整星有限元模型及其地面正弦振动试验条件，进行了整星正弦振动响应分析来模拟整星正弦振动试验，提取了这3颗卫星上6副同种类型天线，在

2、整星正弦振动响应分析中安装点的加速度响应情况和受力响应情况，并据此计算了6副天线的正弦振动力限半经验系数。计算结果揭示了该种天线的正弦振动力限半经验系数取值范围，可为以后类似天线制定力限试验条件提供一定参考。关键词卫星天线；力限；正弦振动试验；半经验公式法；半经验系数中图分类号：V443．4文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．02．006EvaluationofForceLimitedVibrationSemi—empiricalConstantfora

3、KindofAntennaLIUGangBAIGuangmingLIXiangyangLIUBo(ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Thesemi—empiricalmethod，whichisanimportantmethodtoformulateforcespecifica—tionsforforce—limitedvibrationtests，isintroducedinthispaper．Threesucce

4、ssfullylaunchedDFH一4satellites’groundsinevibrationtestsaresimulatedbyusingthefiniteelementmethodandtheirgroundsinevibrationtestspecifications．Thefixpoints’accelerationandforcerespon—sesofsixantennaswhicharefixedonthethreesatellitesareextractedfromthesi

5、mulationre—suits，andtheforcelimitedvibrationsemi—empiricalconstantsforthiskindofantennaareevalua—ted．Theresultsrevealtherangeofthesemi—empiricalconstantsforthatkindofantenna，andtheyareusefulforderivingforcespecificationsforthatkindofantennainthefuture．

6、Keywords：satelliteantenna；force—limited；sinevibrationtest；semi—empiricalmethod；semi—em-piricalconstant及暴露工艺缺陷的一个必要手段j。在传统的加速1引言度控制振动试验中，试验夹具的机械阻抗与真实飞行构型中安装结构的机械阻抗间存在很大的差异，在卫星部组件的研制过程中，力学环境试验是而且加速度条件通常采用包络的办法获得，如果仅一个必不可少的项目，它是验证卫星部组件结构设采用加速度条件作为控制条件，则可能

7、会导致严重计的正确性、考核卫星部组件承受该环境的能力以的“过试验”现象。”]。力限控制方法在传统的加速收稿日期：2011-02—24：修回日期：2011-12—12作者简介：刘刚(1985一)，男，硕士，研究方向为航天器力学分析与试验。Email：liugang3415@sohu．corn。航天器工程度控制的基础上，通过控制振动台与试验件之间的式中：-厂表示激振频率；fo表示试验件基频；C值作用力，能够更好地模拟试验件在发射过程中的受的选择，必须参考相似试验件构型的飞行遥测数据、力环境，减轻“过试验

8、”的影响_4]。目前，力限控制技地面振动试验数据以及工程人员的经验判断。术在国内正逐步走向工程应用。力限控制振动试验既需要加速度条件，也需要3天线简介力条件。合理的力条件是力限试验取得成效的首要条件。若力条件过高，则容易造成过试验，甚至会损东方红四号通信卫星平台是我国先进的卫星平坏试验件，造成经济损失；若力条件过低，则会出现台，利用该平台目前已成功发射多颗通信卫星，如尼欠试验，给卫星发射造成隐患。半经验公式法是制日利亚卫星、委内瑞拉卫星和鑫诺六号卫星等。多定力条件常用