郭其威， 吴　松， 刘　芳， 唐国安

(1.上海市空间结构机构重点实验室，上海　201108； 2.上海宇航系统工程研究所，上海　201109；3.复旦大学 力学与工程科学系,上海　200433)



航天器柔性附件对整器固有振动特性影响因素及规律分析

郭其威1,2， 吴松1,2， 刘芳1,2， 唐国安3

(1.上海市空间结构机构重点实验室，上海201108； 2.上海宇航系统工程研究所，上海201109；3.复旦大学 力学与工程科学系,上海200433)

摘要：介绍快速求解含大型柔性附件航天器系统模态的结构动力学方法，通过对多个柔性结构模型缩聚大幅度缩减自由度，集成MATLAB与NASTRAN进行联合仿真分析。遍历附件所有可能工作姿态的系统模态，大幅提高系统模态计算效率。通过该快速求解方法进行仿真实例分析，阐明航天飞行器的系统构型、柔性附件转动角度、本体与柔性附件质量惯量比三方面对柔性附件约束模态与系统模态影响规律。

关键词：航天器；柔性附件；振动；频率

航天器柔性附件在界面固定条件固有振动频率设计中称为约束模态。柔性附件与航天器本体组合后的固有振动模态称为系统模态。柔性附件约束模态与航天器系统模态耦合关系受航天器本体质量、惯量特性、对称或不对称构型布局及连接条件等因素影响。

约束模态对应的频率特性是航天器大型柔性附件(如大面积太阳电池翼、大型展开天线等)设计过程中需关注的重要约束指标，该指标由航天器控制系统带宽需求确定。柔性附件频率特性测试一般通过地面固支状态模态试验及飞行试验状态通过速率陀螺信息辨识获得。……