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国家自然科学基金(11172145)

作品数:7 被引量:83H指数:5
相关作者:王天舒苗楠李俊峰李青马兴瑞更多>>
相关机构:清华大学北京空间飞行器总体设计部中国航天科技集团公司更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
相关领域:航空宇航科学技术理学交通运输工程更多>>

文献类型

  • 7篇期刊文章
  • 3篇会议论文

领域

  • 7篇航空宇航科学...
  • 3篇理学
  • 1篇交通运输工程

主题

  • 5篇等效力学模型
  • 5篇力学模型
  • 4篇航天
  • 4篇航天器
  • 2篇微重力
  • 2篇交会对接
  • 2篇充液航天器
  • 1篇等效
  • 1篇定理
  • 1篇动力试验
  • 1篇动力学分析
  • 1篇动量
  • 1篇动量定理
  • 1篇动量矩
  • 1篇动量矩定理
  • 1篇液体燃料
  • 1篇体动力学
  • 1篇气浮台
  • 1篇贮箱
  • 1篇卫星

机构

  • 9篇清华大学
  • 1篇北京空间飞行...
  • 1篇中国空气动力...
  • 1篇中国航天科技...

作者

  • 6篇王天舒
  • 3篇李俊峰
  • 3篇苗楠
  • 1篇马兴瑞
  • 1篇李青
  • 1篇胡站伟
  • 1篇张鹏飞

传媒

  • 1篇宇航学报
  • 1篇力学与实践
  • 1篇清华大学学报...
  • 1篇力学进展
  • 1篇Acta M...
  • 1篇空间控制技术...
  • 1篇中国科学:物...

年份

  • 1篇2019
  • 3篇2016
  • 3篇2015
  • 1篇2013
  • 2篇2012
7 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
周期激励对不同深度液体晃动影响实验研究
航天器储液箱受力及振动环境复杂,微小的外激励可能会造成内部液体晃动,引起附加惯性质量分布和液-固耦合刚度改变,严重时会影响结构振动模态。特别是当储液容器结构很薄时,内部液体晃动可能与储箱弹性模态耦合,产生不可预料和控制的...
张博戎胡站伟徐胜金王天舒
文献传递
充液卫星地面物理仿真方法被引量:2
2015年
充液卫星地面物理仿真中,受重力影响,无法在气浮台上直接放入液体贮箱进行仿真。为实现充液卫星整星模型的地面物理仿真,该文提出利用飞轮施加卫星充液贮箱内液体的晃动力矩的方案。该试验方案基于液体晃动的等效单摆模型,得到了实时获取卫星液体晃动力矩数值,并通过飞轮实时施加等效晃动力矩,来等效液体晃动,进行整星运动仿真。仿真结果及理论分析表明:考虑采样时间、延时效应、外力矩的影响,该地面物理仿真方案能够很好地模拟在轨卫星的运动规律;对飞轮求解方程进行等效处理可以简化飞轮角速度指令计算及相应陀螺力分析。
王天舒张鹏飞
关键词:动力试验气浮台
横向激励下液体大幅晃动建模分析被引量:15
2016年
研究部分充液球形贮箱内的液体在横向推力作用下发生大幅晃动的等效力学模型,建模过程同时考虑平动和转动激励。建立一种新的等效模型,首次提出液体的静平衡表面垂直于等效重力方向的假设,将液体的大幅运动分解为跟随等效重力的整体运动和在此基础上的小幅晃动,该等效模型能够更好地模拟液体大幅晃动情形。将仿真得到的晃动力和力矩与传统等效模型及Flow-3d的结果进行对比,验证了新模型的有效性和准确性。该模型可应用于探月软着陆悬停避障过程等实际工程问题中。
苗楠李俊峰王天舒
关键词:等效力学模型静平衡
航天器贮箱内液体大幅晃动动力学分析被引量:19
2019年
当航天器进行姿态和轨道机动时,有可能激发出贮箱内液体的大幅晃动,甚至出现液面破碎现象,此时等效力学模型方法已不适用.本文基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)基本理论,提出了基于质点系动量定理和动量矩定理的液体大幅晃动产生的作用力及力矩的求解方法,该方法可以精确地计算出液体对于航天器的晃动力和晃动力矩,避免了压力场的计算误差影响.此外,针对传统计算流体力学(Computa-tional Fluid Dynamics, CFD)方法计算效率低的问题,讨论了方法中粒子初始间距选取对于晃动力和晃动力矩计算精度的影响,在不降低计算精度的前提下通过加大粒子初始间距显著提高了计算效率,使得将其嵌入控制系统闭环仿真成为可能.最后,通过与传统CFD求解器计算结果的对比验证了所提出算法的有效性.
于强王天舒
关键词:光滑粒子流体动力学
Coupling dynamic analysis of a liquid-filled spherical container subject to arbitrary excitation被引量:4
2012年
Using spherical coordinates, the coupling nonlinear dynamic system of a liquid-filled spherical tank, which can be excited discretionarily, is deduced by the H-O varia- tional principle, and the viscous damping is introduced via the liquid dissipation function. The kinetic equations of the coupling system are deduced by the relationship between the velocity of liquid particles and the disturbed liquid surface equation. Normal differential equations are obtained through the Galerkin method. An equivalent mechanical model is developed for liquid sloshing in a spherical tank subject to arbitrary excitation. The fixed and slosh masses, as well as the spring and damping constants, are determined in such a way as to satisfy the principle of equivalence. Numerical simulations illustrate the theoretical results in this paper as well.
Jing LüShimin WangTianshu Wang
航天器交会对接中液体燃料晃动等效模型研究被引量:7
2015年
以航天器交会对接过程中的平移靠拢段作为背景,研究适用于零重力和微重力环境下液体运动的等效力学模型.以欧空局无人货运飞船(ATV,automatic transfer vehicle)中建立的等效模型为参考,提出一种适用于零/微重力球形贮箱中液体晃动的弹簧-质量等效力学模型.该模型的各个参数通过将基于CFD计算的参数辨识方法和用于常重力液体晃动的传统建模方法结合运用来获取.对该模型进行介绍,然后描述等效模型参数的获取方法,并利用虚功率原理推导了晃动力和力矩的求解方程.通过与CFD软件Flow-3d的结果进行对比,对这种建模方法的可行性和准确性进行了分析.
王天舒苗楠李俊峰
关键词:等效力学模型微重力零重力交会对接
交会对接中充液航天器液体晃动等效建模研究
在航天器的交会对接过程中,通常需要沿三轴频繁喷气,以实现航天器的相对姿态和轨道控制。在微重力环境和三轴频繁激励的同时作用下,贮箱内的液体燃料可能会发生剧烈晃动,并影响航天器的对接精度。因此,本章对交会对接航天器中的液体进...
苗楠; 李俊峰; 王天舒;
关键词:等效力学模型微重力交会对接
文献传递
微重环境下液体晃动研究进展被引量:13
2016年
现代航天器通常携带大量的液体燃料,液体晃动会影响航天器的姿态稳定性和控制精度,因此需要对晃动行为进行精确建模.本文系统介绍了微重环境下液体晃动问题的国内外研究现状:理论分析方面,总结了小幅晃动和非线性晃动的研究方法;数值计算方面,介绍了模态分析和CFD(computational fluid dynamics)方法在该问题上的应用;物理实验方面,阐述了地面实验和在轨实验的方法及进展.最后进行总结与评价,并提出了该领域未来需要解决的3个问题.
苗楠王天舒李俊峰
液体大幅晃动的复合等效力学模型研究
<正>研究了部分充液球形贮箱内液体燃料发生大幅晃动时的动力学特性,并建立了相应的等效力学模型,称之为'复合等效力学模型'。在外部激励作用下,液体的晃动行为主要受到重力和惯性力的影响。若液体晃动幅度较小,可将重力当作回复力...
苗楠; 李俊峰; 王天舒;
关键词:回复力等效力学模型惯性力
文献传递
充液航天器液体晃动和液固耦合动力学的研究与应用被引量:37
2012年
随着火箭运载能力、卫星工作寿命和深空探测器任务复杂度的不断提高,液体推进剂占航天器总质量的比重也不断增加.液体推进剂的晃动影响着航天器的运动稳定性和姿轨控系统的可靠性,是航天器动力学中一个备受关注的问题.充液航天器中晃动的液体是一个分布参数系统,理论上是无穷维的,而工程上希望建立的数学模型是简单、低维的,因此对液体晃动等效力学模型的研究经久不衰.另外,液体推进剂对航天器的结构动特性有着重要的影响,在建立充液航天器的结构动力学模型时需要考虑液体推进剂与贮箱等结构的耦合效应.本文首先结合液体晃动动力学理论和航天工程实际,从理论研究、数值研究和实验研究等三个方面综述了国内外在充液航天器液体晃动动力学领域的研究现状,并以此为基础介绍了航天工程中液体晃动等效力学模型的应用进展情况;然后,以液体运载火箭为例概述了国内外在充液航天器液固耦合建模方面的成果,介绍了求解液固耦合问题的数值方法和应用软件;最后,根据航天器工程的发展需求,对充液航天器液体晃动和液固耦合动力学的进一步研究方向提出了一些建议.
李青王天舒马兴瑞
关键词:等效力学模型航天器动力学
共1页<1>
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