2.4.1 振动变形对太阳帆所受光压力的影响
柔性太阳帆的帆表面的振动会使帆面不再为平面，而成为比较复杂的曲面。太阳光压力与帆面的形状有关。帆的曲面不断在振动，从而使所受的光压力不断发生变化，从而影响太阳帆的轨道、姿态。通过仿真得到了振动对光压力、光压力矩的影响量级，进而得到对姿态的影响。为太阳帆精确轨道、姿态的预测以及相关参数的识别提供参考。
为了考虑进变形这一因素，精确求出表示帆时变曲面的解析方程是比较困难的。采用有限单元来近似模拟时变曲面，即将帆面和支撑梁分割成大量的单元，每一个单元近似为一个微元，则此微元可以用平面代替，表征每一个微元特征的物理量简化为只有面的法向、面的面积，而这两个物理量，可以通过动力学仿真中实时求得的结点挠度值和坐标值实时更新，从而可以实时确定每一个微元上所受的光压力，将所有微元累加，便可以得到整个太阳帆所受的光压力。提到的非变形模型和变形模型现解释如下：变形模型，指计算光压力Ft、光压力矩Fr和光压回复力Ff时考虑了振动引起的帆面变形的影响；非变形模型，指计算光压力Ft、光压力矩Fr和光压回复力Ff时不考虑振动引起的帆面变形的影响，即求光压力时采用了平面帆假设，但动力学方程其他各项还是考虑了柔性的影响。
太阳帆所受光压力对比：
帆面振动变形对帆所受三个方向的光压推力的影响如图2-29所示。
图2-29 帆面变形对帆所受光压推力的影响
可见，变形对太阳帆所受光压力影响较小：经过5天，太阳所受的z方向的光压力与不考虑变形时的相对误差为10-5%量级，另外两个方向更小。
太阳帆所受光压力矩对比：
不考虑变形时，理论上当太阳帆制造误差为零时光压力矩为零；当考虑振动产生的变形时，各个方向的光压力矩的变化规律如图2-30所示。
图2-30 帆面振动对光压力矩的影响
可见，由于振动引起了帆面的变形，从而导致了光压力矩的产生。由上图可以看出，本体系X、Y方向的光压力矩呈正负震荡形式，Z方向的光压力矩几乎朝向一个方向。这样的作用力矩将会导致太阳帆绕本体系Z轴的持续转动。
针对不同大小的太阳帆，其特征变形情况对姿态轨道的影响也主要体现在光压力的变化上，为此进行了不同变形量、不同距离情况下特征变形对光压力的影响分析。图2-31为不同阶数太阳帆特征变形及不同变形量、不同光照角度、不同距日距离下的光压力影响曲线。
图2-31 不同变形量、不同光照角度和不同距日距离对光压力的影响
图2-31 不同变形量、不同光照角度和不同距日距离对光压力的影响（续）