Thermally induced vibration of modular truss deployable antenna structure considering transient non-uniform temperature field
Abstract
为研究大口径模块化桁架式可展开天线在进出地球阴影区时的热致振动特性，开展了热-结构耦合动力学建模与数值分析。首先，基于热弹性理论，利用ANSYS软件建立了天线结构的热-结构耦合动力学模型；其次，设置地球静止轨道环境下的多源热流边界条件，完成了轨道周期内的瞬态热分析；再次，通过耦合动力学计算模拟了天线在日照-阴影交替过程中的温度场演化与结构振动响应，重点捕捉距固定约束最远端特征点的各向异性振动规律及振幅衰减特性；最后，系统分析了拉索平行、交叉、平行交叉结合三种布置方式及不同预紧力工况对热致振动的影响机制。研究结果表明：在轨瞬态热环境中，天线结构的热致振动表现为准静态变形与高频振动的叠加模式，且索网的引入使结构振动位移较纯支承桁架减少约10.2%；在不同拉索布置方式中，交叉布置可通过增强模块间剪切刚度实现最优减振效果；拉索预紧力对结构振动的抑制效应呈现先显著增强后趋于平缓的特征，模块化桁架式可展开天线结构的拉索预紧力取200 N为宜。
Fields of Study & Subjects
Structural Analysis and Optimization
Aeroelasticity and Vibration Control
Spacecraft Design and Technology
Publication details
- Journal / source
- Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue
- Volume
- 56
- Issue
- 11
- Pages
- 114617–114617
- Publication date
- 6 February 2026
- Language
- EN