臧 旭，唐国安，郭其威，董寻虎

航天器大型柔性附件地面模态试验与性能评价研究

臧 旭1，2，唐国安1，郭其威2，董寻虎2

（1Ʊ复旦大学航空航天系，上海200433；2．上海宇航系统研究所，上海201109）

航天器大型柔性附件地面模态试验既须考虑空气阻力影响，又要分析地面重力带来的边界效应的影响，以动力学特性完全确定的标准杆结构为依托，首先在气动⁃电磁悬挂系统上进行不同长度标准杆地面模态试验，然后利用Rayleigh⁃Rize法和有限元法进行数值仿真模拟，研究表明气动⁃电磁超低频悬挂系统使水平方向测试结果偏高而使垂直方向测试结果偏低，并开展气动⁃电磁超低频悬挂系统性能评价研究，建议通过电磁力抵消附加质量影响并在水平方向增加随动设计。

气动⁃电磁悬挂装置；零重力模拟；模态试验；数值模拟

1 引言

太阳电池翼、天线、机械臂等航天器大型柔性附件具有低频、密模、非线性等结构动力学特性，需通过地面动力学验证试验保证其在执行任务时的安全性。由于重力、空气等环境因素的影响，要在地面上对大型柔性附件进行模拟太空试验极其困难。目前模拟地面低重力方法主要包括：惯性补偿法［1⁃3］、气浮法［4］和悬吊法［5］等。惯性补偿法仅能得到短时间的零重力环境；气浮法由于气浮组件附加质量及气浮阻力影响，测试数据远低于在轨数据；而悬吊法因其具有附加质量小、试验时间不受限制且可模拟三维空间的低重力环境等优势而被广泛应用。……