张巍耀，高晶波，王 聪

（哈尔滨工业大学航天学院，150001哈尔滨）

大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析

张巍耀，高晶波，王 聪

（哈尔滨工业大学航天学院，150001哈尔滨）

为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性，建立了航天器动力学模型，并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上，而天线结构无变形；航天器在进行姿态调整时，挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动；航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡.

桁架式可展开天线；模态特性；刚柔耦合；动态响应

周边桁架式天线又称环形可展开天线，主要应用于空间飞行器对地观测任务，是一种极具应用前景的星载天线结构［1］.20世纪90年代美国TRW Astrospace公司研发的空间可展开天线Astromesh是最早应用于工程实际的周边桁架式天线.该天线于2000年12月5日入轨服役［2］.Astromesh由周边桁架、上下柔性索网、调节索和金属反射丝组成，入轨完全展开后口径可达12.25 m，质量仅为55 kg，具有口径可变范围大、收……