三軸氣浮臺(tái)平臺(tái)自重變形引起的質(zhì)心位移研究.pdf

1、三軸氣浮平臺(tái)是衛(wèi)星地面全物理仿真的重要設(shè)備，它利用空氣球軸承來模擬衛(wèi)星在外層空間的無阻尼運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)太空中微小的干擾力矩，需要減少臺(tái)體在運(yùn)動(dòng)過程中的干擾力矩。本文研究的氣浮臺(tái)平臺(tái)自重變形引起的質(zhì)心偏移規(guī)律和大小以及不平衡力矩的規(guī)律和大小，為平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及后續(xù)的不平衡力矩補(bǔ)償研究提供了理論基礎(chǔ)，從而提高仿真精度。
　　本文應(yīng)用彈性力學(xué)薄板彎曲理論推導(dǎo)出有限單元質(zhì)心偏移公式，并應(yīng)用運(yùn)動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)出整體質(zhì)心偏移公式；應(yīng)用航天器

2、姿態(tài)運(yùn)動(dòng)理論推導(dǎo)出重力作用下平臺(tái)質(zhì)心偏移引起的不平衡力矩公式。為后續(xù)平臺(tái)質(zhì)心偏移和不平衡力矩的求解奠定了理論基礎(chǔ)。
　　應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立了平臺(tái)有限元模型，對(duì)平臺(tái)在不同旋轉(zhuǎn)姿態(tài)下質(zhì)心偏移的大小進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算出平臺(tái)自重變形引起的質(zhì)心偏移在水平方向是正弦規(guī)律，在豎直方向是余弦規(guī)律，并進(jìn)而計(jì)算出不平衡力矩是正弦規(guī)律。仿真分析表明平臺(tái)自重變形引起的質(zhì)心偏移大小以及不平衡力矩的大小對(duì)彈性模量敏感：彈性模量越大，質(zhì)心偏移以及不