基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合卫星太阳电池阵的建模研究.pdf

《基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合卫星太阳电池阵的建模研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·电气技术与自动化·孟明明，等·基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合卫星太阳电池阵的建模研究基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合卫星太阳电池阵的建模研究孟明明，汤文成，周徐斌，蒋国伟(1．东南大学机械工程学院，江苏南京210089；2．上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：根据太阳电池阵结构的特点，同时为了更准确的模拟太阳电池阵的展开过程，建立了基于ANSYS和ADAMS的太阳电池阵刚柔耦合模型，首先阐述了ADAMS柔性体的基本理论，介绍了在ADAMS中建立柔性体的方法，然后利用模态中性文件将柔性的连接架和基板导入ADAMS

2、中，建立了卫星太阳电池阵的刚柔耦合模型，并通过对比分析太阳电池阵展开状态下的一阶模态频率，验证了建模方法的有效性。关键词：ADAMS；刚柔耦合；模态中性文件；太阳电池阵中图分类号：TH12；TKS1文献标志码：B文章编号：1671—5276(2010)O1-0138--03Rigid—flexibleCouplingModelingofSolarCellArrayBasedonANSYSandADAMSMENGMing—ming．TANGWen—cheng，ZHOUXu—bin．J1ANGGuo—wei(1．Departmento

3、fMechanicalEngineeringSoutheastUniversity，Nanjing210089，China；2．ShanghaiSatelliteEngineeringResearchInstitute，Shanghai200240，China)Abstract：Accordingtostructuralfeaturesofsolarcellarray，therigid-flexiblecouplingmodelisbuiltbasedonANSYSandADAMSsoftwaretosimulateamoreac

4、curacydeploymentofthesolarcellarray．ThispaperfirstlyintroducesthebasictheoryofADAMSflex-iblebodyandsomemethodstobuildflexiblebody，andthenimportsflexiblelinkandpanelintoADAMSsoftwarebyMNF，finalycon-structstherigid-flexiblecouplingmodelofthesolarcelarray．Themodelingmeth

5、odisverifiedthroughthecontrastiveanalysisoffirst·orderfrequencyofthesolarcellarray．Keywords：ADAMS；Rigid-Flexiblecoupling；MNF；Solarcelarray变形，同时物体坐标系又是经历大的非线性整体移动和转0前言动这个假设建立的。其基本思想是赋予柔性体一个模态集，采用模态展开法，用模态向量和模态坐标的线性组合对于现代大型航天器而言，卫星本体的质量远大于挠来表示弹性位移，通过计算每一时刻物体的弹性位移来描性附件(柔

6、性太阳电池阵、柔性连接架以及各种天线等)述其变形运动。的质量，而卫星两翼太阳阵的尺寸相对又比较大，在卫星ADAMS柔性模块中的柔性体是用离散化的若干个单太阳电池阵展开过程的仿真分析中，结构的挠性成为一个元的有限个结点自由度来表示物体的无限多个自由度的。不可忽略的因素。ADAMS软件是著名的机械系统动力学这些单元结点的弹性变形可近似地用少量模态的线性组仿真分析软件，分析对象主要为多刚体，不能准确地描述合来表示。如果物体坐标系的位置用它在惯性坐标系中这类卫星的动力学特性。的笛卡尔坐标X=(，y，z)和反映刚体方位的欧拉角=和兴锁根据L

7、agrange方法建立了大型刚柔耦合空(，，(b)来表示，模态坐标用q={q，q2，⋯，q}(为模间组合体的动力学方程。马兴瑞以Lagrange乘子法为态坐标数)来表示，则柔性体的广义坐标可选为：理论基础，推导出了多柔体动力学方程。刘晓东”则进一步的建立了基于NASTRAN和ADAMS的刚柔耦合模型。基于上述柔性体理论，利用模态中性文件建立了基于ANSYS和ADAMS的卫星太阳电池阵刚柔耦合模型，为动，则柔性体上任一结力学仿真分析奠定了基础。击1ADAMS柔性体理论，](：1，2，⋯，)点(如第，点)位置向量为：ADAMS柔性模块

8、是采用模态来表示物体弹性的，它，=X+A(S+g)(1)基于物体的弹性变形时相对于连接物体坐标系的弹性小式中：A——物体坐标系到惯性坐标系的转换矩阵；作者简介：孟明明(1984一)，男，江苏新沂人，硕士研究生，研究方向是先进制造技术。·138·ht