| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-31页 |
| 1.1 大柔性太阳帆航天器简介 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-26页 |
| 1.2.1 一般航天器动力学研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.2 太阳帆航天器研究现状 | 第21-22页 |
| 1.2.3 大柔性力学理论研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.4 相关数学理论研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.5 当前存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.3 研究的目的和意义 | 第26-29页 |
| 1.3.1 课题研究的目的 | 第26-27页 |
| 1.3.2 课题研究的意义 | 第27-29页 |
| 1.4 研究内容与章节安排 | 第29-31页 |
| 第2章 张量矩阵方法的理论基础与构造 | 第31-56页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 张量矩阵方法的理论基础 | 第31-42页 |
| 2.2.1 一般航天器建模方法 | 第31-35页 |
| 2.2.2 柔性航天器建模方法 | 第35-38页 |
| 2.2.3 张量矩阵方法的数学依据与构造思想 | 第38-41页 |
| 2.2.4 张量矩阵方法的构造思想 | 第41-42页 |
| 2.3 张量矩阵方法的定义 | 第42-46页 |
| 2.3.1 张量矩阵方法 | 第42-43页 |
| 2.3.2 齐次张量矩阵方法 | 第43-44页 |
| 2.3.3 上下标与变量字母约定 | 第44-45页 |
| 2.3.4 张量矩阵方法的意义 | 第45-46页 |
| 2.4 张量矩阵方法的运算 | 第46-47页 |
| 2.4.1 四则混合运算 | 第46页 |
| 2.4.2 微分、积分和变分 | 第46-47页 |
| 2.4.3 求逆运算 | 第47页 |
| 2.5 张量矩阵方法的物理意义 | 第47-50页 |
| 2.5.1 变量表示在力学中的意义 | 第47-49页 |
| 2.5.2 变量运算在力学中的意义 | 第49-50页 |
| 2.6 张量矩阵方法的数值计算 | 第50-54页 |
| 2.6.1 经典连续数值计算方法 | 第51页 |
| 2.6.2 经典离散数值计算方法 | 第51-52页 |
| 2.6.3 张量矩阵方法的数值计算方法 | 第52-53页 |
| 2.6.4 张量矩阵方法在数值计算中的优点 | 第53-54页 |
| 2.7 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 张量矩阵方法的力学建模与应用 | 第56-80页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 张量矩阵方法运动学建模 | 第56-59页 |
| 3.2.1 解析计算举例 | 第56-57页 |
| 3.2.2 齐次张量矩阵方法的化简规则 | 第57-58页 |
| 3.2.3 张量矩阵方法与绝对节点坐标的变换 | 第58-59页 |
| 3.3 张量矩阵方法动力学建模 | 第59-62页 |
| 3.3.1 动力学建模一般原理 | 第59页 |
| 3.3.2 张量矩阵方法的动力学建模方法 | 第59-61页 |
| 3.3.3 张量矩阵方法模型与经典模型的变换 | 第61-62页 |
| 3.3.4 张量矩阵方法的局部描述与全局描述 | 第62页 |
| 3.4 张量矩阵方法的运动学建模方法验证 | 第62-72页 |
| 3.4.1 机械臂模型算例 | 第62-63页 |
| 3.4.2 机械臂HTMF建模 | 第63-64页 |
| 3.4.3 仿真参数 | 第64-65页 |
| 3.4.4 仿真对比模型 | 第65-66页 |
| 3.4.5 模型正确性验证 | 第66-67页 |
| 3.4.6 末端点计算结果 | 第67-70页 |
| 3.4.7 步长改变造成的影响 | 第70-71页 |
| 3.4.8 中点仿真结果 | 第71-72页 |
| 3.4.9 小结 | 第72页 |
| 3.5 张量矩阵方法的动力学建模方法验证 | 第72-77页 |
| 3.5.1 平面二维转动的解析形式 | 第72-74页 |
| 3.5.2 平面内的转动除法 | 第74-75页 |
| 3.5.3 单质点运动学验证算例 | 第75-77页 |
| 3.6 本章小结 | 第77-80页 |
| 第4章 用于张量矩阵方法的太阳帆大柔性部件有限元建模 | 第80-99页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 太阳帆构型描述 | 第80-84页 |
| 4.2.1 坐标系定义与变量约定 | 第80-82页 |
| 4.2.2 光压载荷原理 | 第82-83页 |
| 4.2.3 结构参数与载荷 | 第83-84页 |
| 4.2.4 太阳帆简化模型 | 第84页 |
| 4.3 太阳帆柔性体有限元仿真分析 | 第84-92页 |
| 4.3.1 有限元模型 | 第84-87页 |
| 4.3.2 计算方法设置 | 第87-88页 |
| 4.3.3 静力学仿真结果 | 第88-90页 |
| 4.3.4 动响应仿真结果 | 第90-92页 |
| 4.4 太阳帆柔性体有限元等效方案 | 第92-93页 |
| 4.4.1 简化模型仿真结果 | 第92页 |
| 4.4.2 结果分析与等效方案 | 第92-93页 |
| 4.5 太阳帆ANCF有限元建模与仿真 | 第93-98页 |
| 4.5.1 ANCF有限元简化模型 | 第94页 |
| 4.5.2 ANCF有限元建模 | 第94-96页 |
| 4.5.3 ANCF一维二节点梁单元 | 第96-97页 |
| 4.5.4 仿真结果与分析 | 第97-98页 |
| 4.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 基于张量矩阵方法的大柔性太阳帆动力学建模 | 第99-129页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 张量矩阵方法太阳帆建模 | 第99-112页 |
| 5.2.1 坐标系定义与姿态变换 | 第99-103页 |
| 5.2.2 结构表示与变分 | 第103-107页 |
| 5.2.3 动力学方程构造 | 第107-109页 |
| 5.2.4 经典形式的求解方程 | 第109-111页 |
| 5.2.5 变量相关性分析 | 第111-112页 |
| 5.3 张量矩阵方法解析建模的意义 | 第112-114页 |
| 5.3.1 张量矩阵方法与ANCF变换的意义 | 第112页 |
| 5.3.2 张量矩阵方法建模的优点与不足 | 第112-114页 |
| 5.4 太阳帆动力学模型验证 | 第114-118页 |
| 5.4.1 仿真对比模型 | 第114页 |
| 5.4.2 太阳帆仿真模型校验 | 第114-116页 |
| 5.4.3 验证工况一：摆杆控制验证 | 第116-117页 |
| 5.4.4 验证工况二：滑块控制验证 | 第117-118页 |
| 5.5 太阳帆动力学仿真分析 | 第118-128页 |
| 5.5.1 仿真工况设置 | 第118-119页 |
| 5.5.2 工况一：结构振动对姿态的影响 | 第119-120页 |
| 5.5.3 工况二：结构振动对位移的影响 | 第120-122页 |
| 5.5.4 工况三：摆杆对姿态和轨道的影响 | 第122-124页 |
| 5.5.5 工况四：滑块对姿态和轨道的影响 | 第124-125页 |
| 5.5.6 工况五：角帆对姿态和轨道的影响 | 第125-128页 |
| 5.5.7 三种控制机构的影响总结 | 第128页 |
| 5.6 本章小结 | 第128-129页 |
| 结论 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-141页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 个人简历 | 第144页 |