太陽(yáng)能電池陣地面展開(kāi)試驗(yàn)仿真技術(shù).pdf

1、太陽(yáng)能電池陣是衛(wèi)星必不可少的主要部件，太陽(yáng)能電池陣在軌道上的展開(kāi)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析對(duì)衛(wèi)星設(shè)計(jì)起著很重要的作用。 為保證太陽(yáng)能電池陣在空間展開(kāi)的可靠性，必須對(duì)其展開(kāi)進(jìn)行地面試驗(yàn)。地面試驗(yàn)處于空氣介質(zhì)和重力環(huán)境中，為克服重力影響采用懸掛機(jī)構(gòu)和氣浮平臺(tái)。由于空氣阻力和機(jī)構(gòu)摩擦力的影響，地面試驗(yàn)中電池陣展開(kāi)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)(展開(kāi)時(shí)間、展開(kāi)速度)與空間展開(kāi)的數(shù)據(jù)不一致。有必要對(duì)地面展開(kāi)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的修正，在此基礎(chǔ)上根據(jù)對(duì)地面的展開(kāi)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)

2、示電池陣在軌展開(kāi)動(dòng)力學(xué)特性。 作者就相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)了研究，主要內(nèi)容有： 根據(jù)太陽(yáng)能電池陣在地面展開(kāi)試驗(yàn)條件下的受力狀態(tài)，提出了蝸卷彈簧恢復(fù)力、空氣阻力、鉸鏈副干摩擦阻力矩、懸掛機(jī)構(gòu)和氣浮平臺(tái)摩擦阻力矩等受力條件的定量計(jì)算方法，利用Lagrange 方程建立了電池陣展開(kāi)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程，由此對(duì)太陽(yáng)能電池陣的地面展開(kāi)試驗(yàn)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。 空氣阻力計(jì)算中三維流場(chǎng)分析是耗時(shí)的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，如考慮空氣流動(dòng)和電池陣展開(kāi)的耦合

3、，更將增加計(jì)算復(fù)雜性。提出了正比于空氣附加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和電池陣展開(kāi)角速度的空氣阻力模型，用附加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩、展開(kāi)角速度和阻力系數(shù)的乘積表示空氣的阻力矩，使得空氣阻力計(jì)算方法大大簡(jiǎn)化，便于工程應(yīng)用。 基于已有型號(hào)A、B 電池陣地面展開(kāi)和空間展開(kāi)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)參數(shù)作了辨識(shí)，并由此通過(guò)數(shù)值仿真對(duì)新型號(hào) C 電池陣的空間和地面展開(kāi)進(jìn)行了預(yù)示。 利用邊界元積分方程推導(dǎo)了偶極子配置法計(jì)算空氣附加質(zhì)量的誤差表達(dá)式，并根據(jù)誤差表達(dá)式推導(dǎo)了