圆形太阳翼模态仿真与试验研究

作者：吴志培; 刘志超; 荣吉利^*; 吴跃民; 辛鹏飞; 罗强

来源：宇航学报, 2020, 41(12): 1516-1524.

• 圆形太阳翼
• 模态仿真
• 模态试验
• 模型修正

利用有限元软件SAMCEF实现了圆形太阳翼模态仿真分析,探究了翼面预紧力、约束方式和悬吊弹簧重力卸载系统对太阳翼模态的影响。结果显示,翼面预紧力对太阳翼模态影响较大;支撑车约束方式微小影响太阳翼第一阶模态;有支撑车相比无支撑车,太阳翼第一阶模态频率差值可达32.89%,因此地面试验不能使用支撑车;含悬吊弹簧重力卸载系统可有效减轻重力作用对模态的影响;此外,当弹簧刚度小于7 N/m时,其对太阳翼模态的影响小于0.59‰。随后,采用工作模态法和双点激振方式,经预试验优化地面试验方案;采用正弦扫频方法进行模态测试,获得了圆形太阳翼的前四阶模态振型和固有频率。最后,通过有限元模型修正,使模态仿真结果误差保持在4.16%以内,符合测试相关标准的要求。

• 单位
  中国运载火箭技术研究院; 北京理工大学; 北京空间飞行器总体设计部