《空間結構動力學等效建模與控制》是科學出版社出版的一本圖書，作者是金棟平等
基本介紹
- 作者：金棟平
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030689719
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書套用結構動力學、振動力學、振動控制等理論方法對大型空間結構動力學等效建模與動態回響控制進行了研究。基於能量等效原理、連續介質力學、最優控制原理、分布參數模型等，系統介紹了大型空間結構的等效動力學建模方法、作動器/感測器最佳化配置、結構在軌熱致振動、分布參數系統振動控制等內容。本書具有鮮明的工程背景，注重理論與工程套用的結合
圖書目錄
前言
第1章 桁架結構動力學等效建模 1
1.1 周期桁架單元力學模型 1
1.2 周期桁架單元等效方法 4
1.3 等效環形梁模型 7
1.4 等效圓環模型 9
1.4.1 等效圓環運動方程 9
1.4.2 無約束圓環固有振動 12
1.4.3 含約束圓環固有振動 14
1.5 算例 19
1.5.1 無約束環形桁架結構 19
1.5.2 含約束環形桁架結構 24
第2章 索網結構動力學等效建模 27
2.1 拋物面索網結構找形分析 27
2.1.1 索網結構力密度法 28
2.1.2 等力密度法索網結構找形 30
2.2 拋物面索網結構動力學等效 31
2.2.1 索網結構與薄膜等效 31
2.2.2 拋物面薄膜的能量 32
2.2.3 拋物面索網的能量 34
2.2.4 動力學等效方法 35
2.3 算例 35
第3章 充氣拋物面薄膜結構動力學建模 42
3.1 拋物面薄膜動力學模型 42
3.2 拋物面薄膜非線性振動方程 43
3.2.1 薄膜非線性振動方程 43
3.2.2 薄膜非線性振動方程的簡化 47
3.3 充氣拋物面薄膜自由振動 50
3.3.1 拋物面薄膜動態回響 50
3.3.2 周邊固定拋物面薄膜固有振動 54
3.4 算例 55
3.5 充氣拋物面薄膜反射器的動態特性 59
3.5.1 拋物面薄膜反射器力學模型 59
3.5.2 薄膜與圓環之間的相互作用 60
3.5.3 拋物面薄膜反射器固有振動 62
3.5.4 算例 64
第4章 空間環形桁架結構熱致振動 69
4.1 坐標系及坐標變換 69
4.2 熱流計算 70
4.2.1 太陽輻射 71
4.2.2 地球紅外輻射 72
4.2.3 地球反射輻射 73
4.2.4 單元間熱傳導 73
4.2.5 單元對外輻射 73
4.3 算例 73
4.4 熱致振動 80
4.4.1 Fourier溫度桿單元 80
4.4.2 梁的熱致振動 84
4.4.3 桁架的熱致振動 87
4.5 熱致振動的穩定性 92
4.5.1 梁的熱致振動 92
4.5.2 圓環的熱致振動 100
第5章 環形索網結構振動主動控制 108
5.1 索網結構動力學模型 108
5.1.1 索單元有限元模型 108
5.1.2 索網結構動力學建模 111
5.2 作動器/感測器數目最佳化 111
5.2.1 複合最佳化準則 111
5.2.2 最佳化配置遺傳算法 114
5.2.3 字典序排列組合編碼 115
5.3 算例 117
5.4 基於最佳化位置的索網主動控制 121
5.4.1 二次型Gauss最優控制 121
5.4.2 拉線控制 126
第6章 基於分布參數的空間結構最優控制 129
6.1 控制系統構成及數學模型 129
6.2 線性二次型最優控制 131
6.3 環形結構最優控制 133
6.3.1 固支圓環面內振動方程 133
6.3.2 圓環的狀態空間模型 135
6.3.3 圓環振動最優控制 137
6.3.4 算例 139
6.4 狀態觀測器設計 145
6.4.1 無窮維Kalman濾波器 145
6.4.2 算例 147
第7章 空間結構與控制力矩陀螺耦合問題 153
7.1 柔性結構動力學離散建模 153
7.2 變形耦合結構動力學建模 155
7.2.1 柔性單元執行機構動力學模型 155
7.2.2 三維變形耦合結構單元 158
7.2.3 算例 161
7.3 振動耦合效應分析 165
7.4 耦合效應對固有頻率的影響 167
7.5 耦合效應對固有振型的影響 169
7.6 電磁隔振 170
參考文獻 174
