2.2.4　太阳帆全杆模型

2.2.4　太阳帆全杆模型

太阳帆全杆模型中，去除帆面结构以及伸展臂与帆面的连接关系，但保留伸展臂结构，将帆面质量等效到伸展臂上。

1.有限元建模仿真

有限元模型结构参数如表2-2所示，有限元模型如图2-15所示。

表2-2　太阳帆伸展臂结构参数

图2-15　全杆有限元仿真模型

太阳帆有限元建模描述：对于太阳帆伸展臂结构，考虑其同时承受轴向拉压载荷与横向弯曲载荷，所以采用梁单元；将帆面质量等效到所有伸展臂单元节点上，并作为非结构质量加载到伸展臂单元节点上；由于伸展臂作为挠性体对于结构模态特性起到决定性作用，所以将模型中心节点看作固定不动结构，将其6个自由度完全约束。

2.模态仿真结果

对有限元模型进行模态仿真，并根据模态质量比提取前8阶模态，此处仅展示前3阶模态结果，如图2-16、图2-17、图2-18所示。

图2-16　第1阶振型

图2-17　第2阶振型

图2-18　第3阶振型

3.耦合系数计算及验证

对太阳帆全杆有限元模型仿真结果进行数据处理，代入耦合系数计算公式编程计算，得出相应耦合系数矩阵。太阳帆全杆模型耦合系数矩阵如表2-3所示。

表2-3　太阳帆全杆模型耦合系数矩阵