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第1章 概述 1

1.1 工程背景与研究意义 1

1.2 研究历史与现状 5

1.2.1 热致响应的分析 5

1.2.2 热致变形的控制 9

1.2.3 热诱发振动的控制 12

1.3 本书的主要研究内容 14

第2章 空间结构热致变形的热流主动控制 16

2.1 引论 16

2.2 控制热流作用下的热－结构动力学方程 16

2.3 热致变形的主动控制 20

2.3.1 给定热驱动器布置的控制热流优化 21

2.3.2 热驱动器的合理布置 23

2.4 热致变形主动控制的数值算例 24

2.4.1 悬臂梁热致变形的主动抑制 24

2.4.2 悬臂梁动态形状追踪的主动控制 27

2.4.3 空间桅杆热致变形的主动抑制 29

2.4.4 环形可展开天线热致变形的主动抑制 32

2.5 本章小结 34

第3章 空间结构热诱发振动的热流主动控制 36

3.1 引论 36

3.2 热－结构动力学状态方程的建立 36

3.2.1 瞬态热传导状态方程的建立 36

3.2.2 结构动力学状态方程的建立 38

3.3 控制热流的最优控制律设计 40

3.4 最优控制热流的求解流程 41

3.5 热诱发振动主动控制的数值算例 42

3.5.1 太阳能帆板热诱发振动的主动控制 42

3.5.2 空间桅杆热诱发振动的主动控制 48

3.5.3 空间反射面天线热诱发振动的主动控制 50

3.6 本章小结 52

第4章 空间热流作用下悬臂梁结构的热颤振准则 53

4.1 引论 53

4.2 热－结构耦合振动方程的建立 54

4.3 热－结构耦合振动方程的近似求解 57

4.4 耦合热诱发振动的稳定性分析与热颤振准则 58

4.5 悬臂梁耦合热诱发振动稳定性分析的数值算例 59

4.5.1 太阳热流垂直悬臂梁轴线入射 61

4.5.2 悬臂梁轴线指向太阳 62

4.5.3 悬臂梁轴线指离太阳 63

4.6 本章小结 64

第5章 空间结构耦合热诱发振动的稳定性分析与热流主动控制 65

5.1 引论 65

5.2 空间结构的热－结构耦合动力学分析 65

5.2.1 热－结构耦合动力学方程的建立 65

5.2.2 耦合矩阵Bt的求解 66

5.2.3 热－结构耦合动力学方程的求解 68

5.3 空间结构耦合热诱发振动的稳定性分析 69

5.4 空间结构耦合热诱发振动的热流主动控制 71

5.5 耦合热诱发振动的稳定性分析与主动控制的数值算例 71

5.5.1 哈勃望远镜太阳翼耦合热诱发振动的稳定性分析 71

5.5.2 哈勃望远镜太阳翼耦合热诱发振动的热流主动控制 76

5.5.3 空间桅杆耦合热诱发振动的热流主动控制 79

5.6 本章小结 81

第6章 研究展望 82

参考文献 84