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空間大型天線多體動力學分析(精)

  • 作者：周志成//董富祥|責編:舒承東
  • 出版社：中國宇航
  • ISBN：9787515908472
  • 出版日期：2015/03/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：216
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是關於空間大型天線展開過程多體動力學理論建模、地面試驗、故障模式分析及處理對策方面的專著。
    全書共8章。第1章為緒論，介紹本書寫作背景，綜述了空間大型天線展開多體動力學與故障對策的國內外研究現狀，提出了大型桁架式空間天線展開多體動力學與故障對策模擬軟體應具備的主要技術特點；第2章為航天器多體系統動力學。詳細介紹了剛體、基於有限元離散和基於模態綜合的小變形彈性體、非線性柔性索網耦合動力學建模技術和相關數值演算法；第3章為空間大型天線展開多體動力學理論建模，介紹了空間大型周邊桁架式天線展開原理及相應模化方法，並根據其主要技術特點提出了相應設計及裝配原則；第4章結合算例，開展了空間大型天線在軌展開過程的數值模擬，對天線及展開過程整星控制系統設計提出了建議；第5章為空間大型天線展開故障機理分析及力學建模，在總結國內外空間機構在軌展開故障主要影響因素的基礎上，從系統級提出了三類主要故障模式；第6章介紹大型天線展開故障模式處理對策數值模擬算例；第7章介紹自主開發的空間大型網狀天線展開多體動力學模擬軟體；第8章介紹了大型空間可展開天線地面試驗技術，最後對大型空間可展機構地面試驗的局限性進行了討論。
    本書可供航天器總體設計及大型空間天線設計分析和故障排除等領域技術人員閱讀，也可作為高等院校和科研院所相關專業參考書。
作者介紹
周志成//董富祥|責編:舒承東
目錄
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  空間大型可展開天線
    1.2.1  分類及應用情況
    1.2.2  展開過程試驗
  1.3  空間大型天線展開故障模式與處理對策
    1.3.1  在軌展開故障綜述
    1.3.2  展開可靠性保障措施
    1.3.3  多體動力學與展開故障處理對策
  1.4  大型空間可展開天線多體動力學
    1.4.1  周邊桁架式網狀天線組成和展開原理
    1.4.2  空間大型天線展開多體動力學研究與軟體開發現狀
  1.5  空間大型天線展開多體動力學與故障模擬軟體設計原則
  參考文獻
第2章  多體系統動力學基礎
  2.1  引言
  2.2  模化方法
    2.2.1  物理模型的基本定義
    2.2.2  多體系統拓撲結構
    2.2.3  多體系統理想鉸鏈約束處理方法
    2.2.4  多體系統中驅動機構力學模型和常用鉸鏈摩擦模型
  2.3  航天器多剛體系統動力學方程
    2.3.1  多剛體系統運動學方程
    2.3.2  單剛體動力學方程
    2.3.3  樹狀多剛體系統
    2.3.4  非樹狀多剛體系統動力學方程
  2.4  基於有限元離散的柔性多體動力學方程
    2.4.1  作大範圍運動的單柔性體動力學方程
    2.4.2  基於等參單元描述的平面柔性體動力學方程
    2.4.3  基於結構單元離散的柔性多體動力學方程
  2.5  基於模態離散的柔性多體系統動力學方程
    2.5.1  柔性體模化方法
    2.5.2  基於模態離散的單柔性體動力學方程
    2.5.3  鉸鏈的運動學遞推關係
  2.6  索網桁架耦合動力學方程
    2.6.1  索網動力學建模方法
    2.6.2  基於絕對坐標方法的索網動力學方程
  2.7  多體動力學數值演算法
    2.7.1  常微分方程組（ODEs）初值問題數值解法
    2.7.2  微分代數方程組（DAEs）初值問題數值解法
  參考文獻
第3章  空間大型天線展開多體動力學理論模型
  3.1  空間大型周邊桁架式網狀天線展開過程及機構設計原則
    3.1.1  空間大型周邊桁架式網狀天線展開過程
    3.1.2  空間大型天線展開機構技術特點及設計原則
  3.2  天線大小臂展開動力學
    3.2.1  星載大型天線機構部件坐標系定義
    3.2.2  大臂展開動力學
    3.2.3  小臂展開動力學
    3.2.4  大小臂展開動力學逆問題的求解

  3.3  反射器展開機構動力學建模
    3.3.1  反射器展開機構坐標系定義與基本假設
    3.3.2  反射器傳動機構力學模型
    3.3.3  繩索驅動機構建模
    3.3.4  調速控制機構力學模型
    3.3.5  展開到位鎖定機構
    3.3.6  天線展開動力學方程
    3.3.7  收攏狀態構型奇異問題
  參考文獻
第4章  空間大型桁架式天線展開過程模擬
  4.1  星載大型天線支撐臂展開動力學模擬
    4.1.1  大臂展開過程動力學模擬
    4.1.2  大臂迴轉過程動力學模擬
    4.1.3  小臂展開過程動力學模擬
  4.2  天線反射器展開動力學
    4.2.1  輸入參數
    4.2.2  同步齒輪鉸鏈展開動力學模擬
    4.2.3  反射器在軌展開動力學模擬
  參考文獻
第5章  空間大型天線展開故障機理及力學模型
  5.1  國內外空間機構展開故障情況
  5.2  空間機構展開故障主要影響因素
  5.3  天線展開故障模式分析
    5.3.1  伸展臂展開過程故障模式分析
    5.3.2  反射器展開過程故障模式分析
  5.4  反射器展開過程典型故障模式作用機理及力學模型
    5.4.1  鉸鏈卡滯類型、作用機理及其力學模型
    5.4.2  展開傳動不同步故障模式作用機理和力學模型
    5.4.3  反射器展開過程中索網纏繞故障機理和動力學建模
  參考文獻
第6章  空間大型天線展開故障模式處理對策模擬
  6.1  桁架鉸鏈卡滯故障處理對策模擬
    6.1.1  同步齒輪鉸鏈卡滯處理對策模擬
    6.1.2  T型鉸鏈卡滯處理對策模擬
    6.1.3  斜桿滑移鉸鏈防卡滯設計建議
  6.2  桁架傳動不同步現象模擬評價與設計建議
    6.2.1  正常驅動和一側動力裝置損壞情況下反射器傳動不同步模擬
    6.2.2  桁架傳動不同步對天線展開可靠性影響分析與設計建議
  6.3  桁架展開過程中索網纏繞故障模擬分析及設計建議
    6.3.1  索網與桁架纏繞故障模擬分析
    6.3.2  反射器張力索網防纏繞設計建議
  6.4  典型故障模式初步處理對策
  參考文獻
第7章  空間大型天線展開多體動力學軟體
  7.1  大型空間天線展開多體動力學與故障對策模擬軟體框架結構
    7.1.1  數據前處理模塊
    7.1.2  動力學模擬模塊
    7.1.3  后處理模塊
  7.2  大型天線展開多體動力學模型參數定義和數據結構
    7.2.1  系統標誌位

    7.2.2  拓撲構型數組
    7.2.3  物體類
    7.2.4  鉸類
    7.2.5  切斷鉸類
    7.2.6  約束類
    7.2.7  外力類
    7.2.8  力元類
    7.2.9  繩索滑輪類
    7.2.10  同步齒輪調速機構類
    7.2.11  演算法參數
  7.3  軟體正確性考核驗證
    7.3.1  前處理模塊正確性考核驗證
    7.3.2  動力學模擬模塊正確性驗證
  7.4  軟體特色功能
  參考文獻
第8章  空間大型可展開天線地面試驗
  8.1  引言
    8.1.1  大型空間機構試驗驗證
    8.1.2  大型空間機構微重力試驗技術
  8.2  空間大型周邊桁架式天線地面試驗技術
    8.2.1  伸展臂重力補償條件下展開動力學試驗
    8.2.2  反射器重力補償條件下展開動力學試驗
  8.3  天線地面展開試驗的局限性
  參考文獻

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