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国家高技术研究发展计划(863-2-2-1-9)

作品数：10 被引量：77H指数：6
相关作者：薛明德向志海李伟程乐锦丁勇更多>>
相关机构：清华大学宁波大学更多>>
发文基金：国家高技术研究发展计划宁波市青年（博士）科学基金更多>>
相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>

文献类型

  • 10篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 8篇航空宇航科学...
  • 2篇理学
  • 1篇建筑科学

主题

  • 8篇有限元
  • 8篇有限元分析
  • 8篇空间结构
  • 4篇大型空间结构
  • 3篇太阳能帆板
  • 3篇热颤振
  • 3篇帆板
  • 3篇薄壁
  • 3篇颤振
  • 2篇单元法
  • 2篇有限单元法
  • 2篇有限元方法
  • 2篇元方法
  • 2篇热变形
  • 2篇热弹性
  • 2篇弯扭
  • 2篇弯扭耦合
  • 2篇非线性有限元
  • 2篇非线性有限元...
  • 2篇薄壁管

机构

  • 11篇清华大学
  • 2篇宁波大学

作者

  • 11篇薛明德
  • 5篇向志海
  • 3篇丁勇
  • 3篇李伟
  • 2篇张逸凡
  • 2篇段进
  • 2篇程乐锦
  • 2篇王新堂
  • 2篇黄彦文
  • 1篇杜青海
  • 1篇姚海民

传媒

  • 8篇清华大学学报...
  • 1篇宇航学报
  • 1篇计算力学学报
  • 1篇第14届全国...

年份

  • 3篇2008
  • 2篇2007
  • 2篇2006
  • 2篇2005
  • 1篇2004
  • 1篇2002
共 10 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
大型空间结构热弹性非线性有限元分析被引量：8
2006年
由薄壁管组成的大型空间结构在外层空间受到太阳等星体的辐射加热,其热变形是值得关注的。为了准确地预测这种变形,首先推导了一种梁的热弹性几何非线性增量有限元格式,用以分析该类结构的热-力学响应,然后考虑到空间结构热流输入与变形耦合的特性,提出了一种热-力学耦合分析的有限元方法。对哈勃太空望远镜太阳能帆板热变形的实例计算表明,数值解与理论解符合较好。数值算例表明,结构内部热变形的不一致程度越大,考虑几何非线性对于热变形计算结果的影响越大;热流入射方向角和热变形大小是影响耦合效应的主要因素。
丁勇薛明德王新堂
关键词：空间结构薄壁管热变形有限元方法
含开口薄壁杆的空间结构热屈曲有限元分析被引量：4
2006年
针对含开口薄壁杆件的大型空间柔性结构热屈曲问题,发展了一种包含翘曲自由度的二节点开口薄壁杆单元。该单元考虑了约束扭转与弯扭耦合效应,同时考虑了热应力对几何刚度阵的影响,可进行空间杆系结构的热屈曲分析。简单梁模型算例表明:该方法求得的各阶屈曲温度临界值和屈曲模态与AN SY S薄壳有限元解吻合较好;并且由于考虑了开口薄壁杆的特性,热首先引起杆件的弯扭耦合屈曲。对哈勃太空望远镜太阳帆板的简化模型进行了热屈曲分析,成功地解释了热使该太阳帆板发生扭转屈曲的原因。
张逸凡向志海黄彦文薛明德
关键词：太阳能帆板弯扭耦合热屈曲有限单元法
空间结构热弹性非线性有限元分析
由薄壁管组成的空间结构在外层空间受到太阳和其他星体辐射加热,其热变形是值得关注的。为了准确地预测这种热变形,本文推导了一种梁的热弹性几何非线性增量有限元格式。对哈勃太空望远镜太阳能帆板的热变形,本方法所得数值解与理论解符...
丁勇薛明德王新堂
关键词：空间结构薄壁管热变形有限元方法
文献传递
空间结构热-动力学耦合系统稳定性的有限元分析被引量：6
2007年
针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,提出了一种稳定性分析有限元方法。该系统的状态方程既包括考虑辐射换热且耦合了结构变形的非线性瞬态热传导方程,也包括与瞬态温度场相联系的结构动力学方程。由于结构变形对于受热条件的耦合影响以及辐射换热的存在,该系统具有高度非线性。借助于非线性振动理论,给出了系统热诱发振动的稳定性准则。针对不同的结构,可以计算出不同的运动稳定边界,该边界将参数空间分成了稳定区域和不稳定区域。对哈勃太空望远镜太阳帆板进行了稳定性分析,该方法所得数值解与文献结果一致。对更为复杂的卫星天线,用该方法给出其发生热颤振的参数条件,探讨了结构参数、加热条件对其热-动力学耦合系统稳定性的影响。
李伟薛明德向志海
关键词：热颤振稳定性有限元法
辐射换热下瞬态热-结构分析的一种空间薄壁杆单元被引量：5
2007年
发展了一种用于辐射换热条件下瞬态热-结构分析的空间薄壁杆单元,其截面形式可以是任意形状的闭口截面和单支开口截面。该单元温度场分解为平均温度和多谐摄动温度,沿杆轴方向采用两结点线性插值,沿杆截面周向用三角函数展开,每结点含多个解耦的自由度,其中结点平均温度方程同传统一维温度有限元方程为非线性,各谐摄动温度方程为线性,然后利用Wilson-θ法求解结构的瞬态温度场。本文选择了两节点Ber-noulli直梁单元得到准静态热弹性有限元方程并求解,针对非对称开口截面考虑了翘曲变形及弯扭耦合的影响。温度场引起的等效热载荷不仅包括常规的热轴力,还包括热弯矩以及热双力矩。本文针对不同截面形式的梁单元给出了瞬态温度场以及热变形的验证算例,并通过与商业程序中二维壳元计算结果的比较说明了本文所提出方法的正确性和高效性。
段进薛明德向志海李伟
关键词：辐射换热薄壁杆件弯扭耦合
大型空间结构热-动力学耦合有限元分析被引量：21
2004年
针对大型空间结构的热诱发振动问题,发展了一种热动力学耦合的有限元方法。将结构变形对入射热流的影响进行Taylor展开并略去高阶项,从而得到耦合结构变形的热传导方程,由振型叠加法得到减缩并解耦的动力学方程,然后通过时间积分方法混合迭代求解结构的热动力学响应。对哈勃太空望远镜太阳能帆板的热颤振行为,该方法所得数值解与文献理论解符合得较好。对复杂的空间结构给出了热动力学响应,并发现热动力学耦合效应和热诱发振动稳定性的决定因素是结构参数及加热条件。
程乐锦薛明德
关键词：空间结构有限元分析热颤振结构动力学
内压下带径向接管圆柱壳的薄壳理论解被引量：23
2008年
圆柱壳开孔接管是各种工程中常见的部件,在内压下交贯线附近有很高的应力集中,自20世纪50年代以来成为工程界与力学界关注的难题,问题的求解归结为2个8阶偏微分方程的复杂边值问题。该文在作者前20年研究基础上,从解析求解精确的圆柱壳Morley方程出发,对内力素的表达式加入修正项改善了解的精度,增大了适用范围。通过三维有限元数值验证,说明了该文所引入的修正项将薄壳理论解的参数最大适用范围由开孔率0.8增至0.93,λ=d/(DT)1/2由8增至12。据此给出了便于工程设计的内压下圆柱壳大开孔接管应力集中系数曲线。
杜青海薛明德
关键词：圆柱壳压力容器应力集中
中心舱体-附件耦合系统热颤振有限元分析被引量：4
2008年
在轨航天器的柔性附件在其进出地球阴影区时很容易发生热诱发振动现象。柔性附件的这种运动将会产生扰动弯矩作用于航天器主体之上,从而对航天器的姿态运动产生重要影响。该文针对实际航天器刚体-附件耦合系统发展了一种热-结构动力学耦合的有限元分析方法。该耦合系统的状态方程既包括与航天器刚体转动和柔性附件结构变形相耦合的非线性瞬态热传导方程,也包括与瞬态温度场相联系的结构动力学方程。该文以一个简单的hub-beam航天器系统为研究对象,对该耦合系统分别进行了热-结构非耦合和耦合分析。其中热-结构非耦合有限元分析的结果与已经存在的理论解结果显示了很好的一致性;热-结构耦合有限元分析结果表明航天器在某种条件下可能发生热颤振。
薛明德李伟向志海
关键词：航天器热颤振有限元
大型柔性空间结构热-非线性动力学耦合有限元分析被引量：3
2008年
该文从三维固体力学基本方程和虚功原理出发,考虑几何非线性和截面翘曲的影响,发展了一种热-动力学耦合分析薄壁杆单元,并采用Newmark方法和Newton-Raphson迭代联合求解。其大转动问题采用Rodrigues公式考虑,其截面温度分解为平均温度和摄动温度。该文将瞬态温度场分析和几何非线性很好地统一起来,大大降低了计算规模,为复杂柔性空间结构的热-动力学分析提供了一套求解方案。通过与文献中的数值算例比较,验证了该方法的可靠性。利用该方法分析哈勃望远镜的太阳翼,解释了其扭转振动和动力屈曲等问题。
段进薛明德向志海
关键词：空间结构翘曲
大型空间结构热诱发振动的有限元分析被引量：21
2002年
提出了基于有限元和模态分析的方法来研究大型空间结构热诱发振动。通过模态变换,利用振型向量与质量阵和刚度阵的正交性,得到解耦的运动方程。先求出广义激励下各模态的响应,然后叠加起来得到系统的总响应。对哈勃太空望远镜的太阳能帆板,运用所提出的方法求得的数值解和文献理论解符合得较好。针对复杂的空间结构,给出了频率、振型和热诱发振动的响应。
姚海民薛明德丁勇
关键词：有限元分析太阳能帆板空间结构哈勃太空望远镜
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