基于ADAMS对柔性太阳能帆板的振动分析.pdf

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1、第23卷第5期2010年9月机电产品开簋与纠新Development&InnovationofMachmery&ElectricalProductsV01．23，No．5Sep．．2010文章编号：1002—6673(2010)05_076-03基于ADAMS对柔性太阳能帆板的振动分析高明宝，李世芸(昆明理工大学机械工程学院，云南昆明650093)摘要：通过建立的卫星模型，利用Adams／vibration模块对卫星柔性的太阳能帆板展开后进行振动分析，得出太阳能帆板的振动模态和特征值，以及频率响应曲线，

2、通过分析得出系统的最大振型，为以后卫星结构和参数进行优化设计提供了依据。关键词：太阳能帆板；Adams／vibration；振动分析；频率响应曲线；模态坐标中图分类号：TP39文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2010．05．030VibrationAnalysisofFlexibleSolarPanelsBasedonADAMSGA0Ming-Bao，LIShi-Yun(DepartmentofMechanicalandElectronicEngineering，

3、KunmingUniversityofScienceandtechnology，KunmingYunnan650093，China)Abstract：Throughtheestablishmentofsatellitemodel，IthasbeencarriedonthevibrationanalysistOflexSblesolarpanelswhichislaunchedbyusingAdams／vibrationmodule．Weobtainedtheprimaryvibrationfrequen

4、cyandmodalofvibrationwhichinfluencedvibration．Atthesametime，wecanplotfrequencyresponsecurveofthevibrationsystem．Intheend，byourknowledge，wecarlknowthelargeModeShape．AndthevibrationanalysisresultshelptOoptimizesatellitestructureandparametersdesigninthefutu

5、re．Keywords：solarpanels；Adams／Vibration；vibrationanalysis；frequencyresponsec111-ve；modalcoordinates0引言卫星上柔性太阳能帆板是卫星运转的供电装置。其面积大．重量小。柔度大．这些特点都不利于卫星空间稳定运转，进而它的动态特性(模态和频率)以及影响其模态参数的主要因素自然成为工程设计人员的主要研究问题。为此基于ADAMS中的振动模块对柔性太阳能帆板进行分析。ADAMS／Vibration振动分析模块是ADAM

6、S针对ADAMS／View、ADAMS／Car、ADAMS／Solver等模块添加的频域分析模块，主要用来在频域内对系统进行受迫振动分析．计算系统的响应及模态，并据此提出系统的减振措施。ADAMS／Vibration振动分析模块，通过利用激振器的虚拟测试，以代替产品的昂贵的物理模型进行振收稿日期：2010-07—29作者简介：高明宝(1984-)，男，安徽六安人，硕士研究生，助教。研究方向：机械CAD＼CAM＼CAE，计算机辅助设计；李世芸(1965-)，女，云南昆明人，硕士生导师，工程图学教研室主任。

7、美国密歇根大学访问学者，编著多本教材，荣获数次奖项．发表论文多篇。研究方向：机械CAD＼CAMkCAE，计算机辅助设计。76动分析，从而避免了实际振动分析只能在设计产品的最后阶段进行且费用昂贵的弊端．进而大大缩短产品设计时间，降低设计成本。1对太阳能帆板在激振器作用下进行振动分析的必要性太阳能帆板是一种收集太阳能的装置，它将太阳能转化为电能，然后储存在卫星的太阳能电池里。为卫星在太空中的正常运转提供了充足的电力保障。但卫星运转时，太阳能帆板来自宇宙风、微粒等干扰力的作用．使其发生振动。不但会对卫星的空间

8、定位产生影响．还会使太阳能帆板产生由振动引起的疲劳损伤．进而维系到整个卫星的运转。所以对太阳能帆板展开后的振动分析就显得相当重要。本研究采用的是谐波激振力，它是以频率为变量、幅值为常数的正弦函数力。在ADAMS中。这个正弦函数的幅值和初始相位需要在初始化激励源氏设置。谐波函数表达式：f(to)=F．对应在时域的表达式为：f(t)=Flcos(tot+0)+j．sin(tot+0)】。式中：f(∞)一作用力方程；F一作用力的幅值；“t)一函数