Введение
Глава 1. Физическая модель космического аппарата с крупногабаритным зонтичным рефлектором 30
1.1. Основные характеристики космического аппарата c зонтичным рефлектором 30
1.2. Оценка массы и жесткости конструкции солнечных батарей 32
1.3. Конструкция зонтичного рефлектора 34
1.4. Характеристики физической модели космического аппарата 38
1.5. Нагрузки, действующие на космический аппарат 40
1.6. Необходимые допущения, упрощающие физическую модель космического аппарата 42
Глава 2. Математическая модель свободного нежесткого космического аппарата с крупногабаритным рефлектором 44
2.1. Выбор системы отсчета 44
2.2. Системы координат, используемые при численном моделировании космического аппарата и рефлектора 47
2.3. Геометрия офсетного рефлектора 48
2.4. Математическое описание движения нежесткого космического аппарата 2.4.1. Постановка задачи 56
2.4.2. Технология получения начальных условий 61
2.5. Конечноэлементная модель космического аппарата 67
2.5.1. Метод конечных элементов 67
2.5.2. Конечноэлементное представление уравнения движения нежесткого космического аппарата 69
2.5.3. Матрица демпфирования 72
2.5.4. Интегрирование уравнений движения 73
2.5.5. Собственные частоты и формы колебаний 75
2.5.6. Программная реализация 77
Глава 3. Верификация используемых программных элементов и численной динамической модели космического аппарата 80
3.1. Предварительные замечания 80
3.2. Малые колебания свободной упругой балки 80
3.3. Колебания с большой амплитудой упругой балки с защемленным концом 84
3.4. Колебания с большой амплитудой защемленной пластины 85
3.5. Сравнение результатов моделирования колебаний сетеполотна обобщенной модели мембранного рефлектора, полученных для различных реализаций конечноэлементной модели 86
3.6. Достоверность динамической конечноэлементной модели космического аппарата с крупногабаритным зонтичным рефлектором 90
3.7. Вычислительные ресурсы 97
3.8. Выводы 97
Глава 4. Динамический анализ космического аппарата с крупногабаритным зонтичным рефлектором 99
4.1. Собственные частоты и формы колебаний космического аппарата с крупногабаритным зонтичным рефлектором 99
4.2. Реакция зонтичного рефлектор на действие одиночного возмущающего импульса
4.2.1. Характеристики возмущающего импульса и условия его приложения к космическому аппарату 106
4.2.2. Симметричное нагружение космического аппарата 108
4.2.3. Несимметричное нагружение космического аппарата 112
4.3. Реакция зонтичного рефлектор на действие возмущения в виде двух последовательных импульсов 115
4.3.1. Описание возмущения в виде двух последовательных импульсов 115
4.3.2. Симметричное нагружение космического аппарата 116
4.3.3. Несимметричное нагружение космического аппарата 119
4.4. Влияние формы одиночного возмущающего импульса на динамику отклонения отражающей поверхности зонтичного рефлектора от оптимального положения 121
4.5. Выводы 125
Глава 5. Моделирование процесса активного демпфирования колебаний нежесткого космического аппарата с зонтичным рефлектором 127
5.1. Жесткость полой балки при ее нагружении внутренним давлением 127
5.2. Численная реализация и результаты моделирования процесса активного демпфирования 130
5.3. Выводы 135
Заключение 137
Список литературы
