3自由度气浮台力学性能研究——自重作用下平台结构平衡敏感性分析.pdf

第44卷第ll期 机 械 工 程 学 报 v01．44No．11 2008年11月 Nov． 2008 CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGn呵EERTNG DoI：10．3901／JME．2008．11．310 3自由度气浮台力学性能研究 自重作用下平台结构平衡敏感性分析水 李延斌1 王祖温2包 钢3高有华1 (1．沈阳工业大学机械工程学院沈阳110178： 16026； 2．大连海事大学机电与材料工程学院大连1 3．哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001) 摘要：基于运动弹性动力学理论建立3自由度气浮台平台的力学模型。根据航天器姿态动力学理论推导出自重作用下在气浮 台姿态变化过程中平台质心变化公式和所需配重公式，从而获得气浮台平台不平衡力矩的计算公式。应用有限元法计算不同 结构参数值组合时平台自重变形产生的不平衡力矩；探究结构各方向刚度相同时参数的变化对不平衡力矩的影响，提出使平 台结构不平衡力矩为零的平衡点概念：分析平台结构参数变化对不平衡力矩影响大,J,00平衡敏感性与平台结构刚度之间的关 系。结果表明，平台结构中存在许多使平台各方向刚度相等从而不产生不平衡力矩的平衡点。在每个平衡点处，结构参数值 的略微变化对平台自重变形产生的不平衡力矩影响相差很大。结构刚度越大，结构参数值变化对平台自重变形产生的不平衡 力矩影响越小，即平衡敏感性越低。 关键词：气浮台不平衡力矩卫星刚度质心 中图分类号：TBl24V412．42 ontheMechanicsofThree ofFreedom Study Property Degrees Air—bearingSpacecraftSimulator—EquilibriumSensitivity PlatformStructureunder Load ofthe Analysis Gravity LIYanbinlWANGZuwen2BAO GAOYouhual Gan93 ofMechanical of 110178； (1．School Engineering，ShenyangUniversityTechnology,Shenyang ofEletromechanicsandMaterials Maritime 116026； 2．College Engineering，DalianUniversity,Dalian ofMechatronics Instituteof 15000 3．College Engineering，HarbinTechnology,Harbin1) Abstract：Themechanicalmodelofthe of3-DOF simulatorisfoundedbasedonthemethodof platform air-bearingspacecraft for structure