大型空间结构的热诱发振动及运动稳定性分析
航天器在出入地球阴影时,由于突加(或减)热流引起的柔性附件热诱发振动.在一定条件下由结构变形引起其吸收热流的变化,还可能导致不稳定的热致振动,称为“热颤振”.这些都是航天器的一些典型失效模式.由于问题的复杂性,前人的分析大多只限于简单梁问题,与实际应用有一定的距离.本文针对此类由薄壁杆件构成的大型空间结构,提出了一种将瞬态温度场分析与动力学分析互相协调、互相耦合的有限元分析方法.包括:(1)构造了一种新的一维温度单元.该单元通过增加节点温度自由度,既能计算杆横截面的平均温度,还能计算横截面的温度梯度,相应的热变形不仅有轴向的,还包括热弯曲与热翘曲；(2)结构变形对其吸收热载荷影响的列式；(3)两类互相耦合方程的数值解法；(4)多自由度非线性耦合系统的稳定性分析.本文提出的方法考虑了结构变形、振动与输入热流的耦合,可以用于分析由薄壁杆件构成的复杂空间结构.并且应用非线性振动理论还进一步提出了确定复杂空间结构发生热颤振的准则.
热诱发振动 空间结构 薄壁杆件 运动稳定性 有限元法
薛明德 向志海
清华大学工程力学系,北京100084
国内会议
北京
中文
92-92
2008-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）