机械工程学报

作者：刘瑞伟, 郭宏伟, 刘荣强, 唐德威, 王洪祥, 邓宗全

单位：1. 哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室 哈尔滨 150001;；2. 哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨 150001

关键词：折展天线,索网结构,非线性动力学,模态分析,敏感性分析；

基金：国家自然科学基金（51575119，51675114，U1637207）和“111”创新引智计划（B07018）资助项目

索网结构是空间可展开网面天线的关键组成部分。为了更好地研究索网结构的动力学特性，首先介绍大口径索肋张拉式折展天线的系统组成。基于索网结构的节点分布规律，通过节点坐标矩阵和构件连接矩阵，建立该折展天线索网结构的参数化数学模型。在此基础上，针对索网结构的几何非线性特征，采用非线性有限元法推导索网结构的整体切线刚度矩阵及质量矩阵，建立索网结构的非线性动力学模型。并通过特征值分解，得到索网结构的前六阶固有频率和振型。该方法适用于任意预应力索网结构和索-杆结构的非线性建模和求解。此外，基于动力学模型，分析结构参数对索网结构刚度的影响规律，计算各参数的频率敏感度，得出提高索网结构刚度的有效方法。

来源：2019年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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