环形桁架结构动力学实验研究

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随着科技的不断进步与发展,空间天线的需求量也日益增加,以及对其各项性能指标的要求也不断提高。可展开天线的出现与兴起使得人类对太空有了更深的认识。空间环形桁架可展开天线作为一种新型结构形式,具有大口径、轻质量、高收纳率等优点,在对可展开天线的研究中得到了广泛的关注,在移动通讯、电子侦察等领域均有涉及。由于天线在在其展开以及工作的过程中,会受到太阳风、宇宙碎片以及发动机等因素带来的冲击,引起结构的振动。为确保天线能够顺利的展开,并在展开以后达到预期的精度和使用寿命,需要对环形桁架天线的动力学性能进行相应的研究。本文主要通过实验的方法对口径1.8m的环形桁架天线实验模型进行动力学实验分析,测试其固有频率及对应模态振型,研究其动力学响应。本文在深入理解环形桁架天线结构及其展开过程及原理的基础上,试制了口径为1.8米的环形桁架天线实验模型,并设计制造相应的重力卸载装置;采用锤击法对环形桁架整体结构进行实验模态分析,将结构悬挂于重力卸载装置以模拟自由的边界条件,得到结构的固有频率及对应模态振型,并利用模态置信准则对其实验结果进行验证分析,并对环形桁架结构进行振动分析,分析其各关节点在不同频率激励下的位移情况,确定其共振频率,通过对比两类实验结果,分析其实验研究的准确性。
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