[發明專利]一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法在審

申請號：	202011419675.1	申請日：	2020-12-06
公開（公告）號：	CN112632815A	公開（公告）日：	2021-04-09
發明（設計）人：	錢霙婧;楊紅磊;楊曉東	申請（專利權）人：	北京工業大學
主分類號：	G06F30/23	分類號：	G06F30/23;G06F113/26;G06F119/08;G06F119/14
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種石墨展開天線結構動力學建模方法
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【說明書】：

本發明公開了一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法，該方法包括以下步驟：步驟1：構建石墨烯可展開天線結構；步驟2：構建石墨烯空間梁屬性參數；步驟3：石墨烯可展開天線熱分析和動力學建模；步驟4：采用Newmark算法，求解石墨烯可展開天線熱分析模型，并分析熱載荷條件下石墨烯可展開天線結構動力學響應。本發明克服了傳統的可展開天線結構建模方法中未考慮石墨烯復合材料影響的缺陷，可以描述出石墨烯復合材料優良的機械性能和良好的導熱性對可展開天線結構柔性振動的影響，且方法實用性高，為考慮太陽輻射的復合材料星載天線結構提供了精確的建模方法。

技術領域

本發明涉及一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法，屬于航天器熱結構動力學技術領域。

背景技術

衛星撓性附件的熱致結構擾動通常發生在日食轉換期間。由于大型空間結構由桿件組成，周期性熱沖擊誘發的振動，如發散熱顫振，可能對其功能發揮至關重要。石墨烯(GP)是近年來復合材料領域的主要研究課題。GP具有特殊的二維(2D)晶體結構，具有優良的機械性能和良好的導熱性，廣泛應用于航空航天、能源、微電子、傳感器等工程領域。目前對于可展開天線熱結構動力學建模問題，天線結構材料均未考慮石墨烯復合材料，而石墨烯復合材料將對柔性天線結構在太陽輻射下產生的熱致振動造成較大的影響。本專利技術所提出的一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法是評估在太陽通量沖擊下，周向可展開天線的動力學行為。

發明內容

本發明的目的是為了說明石墨烯復合材料優良的機械性能和良好的導熱性對可展開天線結構柔性振動的影響，提出了一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

所述一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法，包括以下步驟：

步驟1：構建石墨烯可展開天線結構；

步驟2：構建石墨烯空間梁屬性參數；

步驟3：石墨烯可展開天線熱分析和動力學建模；

步驟4：采用Newmark算法，求解石墨烯可展開天線熱分析模型，并分析熱載荷條件下石墨烯可展開天線結構動力學響應。

本發明所述的一種石墨烯可展開天線熱結構動力學建模方法，對比已有技術，存在如下有益效果：

(1)針對周向可展開天線結構在太陽輻射下的動力學響應，構建了石墨烯可展開天線結構；考慮了石墨烯優良的導熱性對振動的影響。

(2)方法適用性強，本專利能夠便利的處理石墨烯結構在熱作用下的動力學響應，且方法實用性高，具有良好的工程應用價值。

(3)針對太陽輻射環境，構建了空心梁瞬態熱傳導方程，得到了熱載荷矢量，方便用于其他在太陽輻射作用下，由空心梁組成的結構。