学术报告预告-柔性多体动力学及动力学设计

柔性多体动力学及动力学设计

任革学(教授)  赵治华(讲师)

清华大学航天航空学院

报告摘要 Abstract：

近年来，受航天航空及机械产品的大型化和轻量化推动，对柔性部件的使用愈来愈多，如大运载、中国空间站太阳翼、大型空间展开机构、石油钻井等系统基频均接近或远小于1Hz。为深入理解柔性对产品动力学的影响并进一步改进设计，本课题组长期从事柔性多体系统动力学的建模、分析及设计研究。本报告将先简要介绍组内近五年在柔性系统仿真方面的工作及工程应用案例。然后以我国最近在轨成功展开的10米级空间网状展开天线为例，分析展开动力学，剖析部件柔性对部件载荷、展开动力、及能量传递规律的影响。并进一步从能量角度指出，网状天线展开过程中电机做工在克服摩擦后终将能量输入杆件和网弹性势能中，而弹性势能在展开初期由于网面松弛而量级很小，后期因网面张紧而势能急剧增加。因此需要的展开动力随展开进程而增大。故若在子结构中添加预紧储能弹簧助力电机，其输出力随时间增大或说拥有负刚度，而普通弹簧输出力随储能释放而减小拥有正刚度。为此设计了一种特殊的负刚度弹簧以辅助完成天线展开。应用该种负刚度弹簧不但可提高能量利用率，更可辅助展开更大尺寸的太空天线提高对地分辨率。

报告人简历 Bio-Sketch:

任革学，男，教授，1966年生，87年西工大一般力学学士，89年非线性振动硕士，93年清华大学固体力学博士，95年动力机械与工程热物理流动站博后出站留校任教，2002年教授。国家精品课《工程力学》的主讲教授。历任清华大学航院动力学与控制所所长，航院副院长。目前致力于国家重大工程，如新一代大型运载火箭、高分辨率对地观测、石油钻井中动力学问题的仿真技术研究。在柔性多体系统的建模、仿真及控制领域有深厚的研究经历和工程应用经验。近年来，作为负责人独立主持国家课题、国际合作项目、横向课题大小共计百余项，至今共发表学术论文40余篇。

赵治华，男，讲师，1983年生，2003年清华大学学士，2006年固体力学硕士，2011年动力学与控制博士。2013年工程热物理博士后出站留校任教。目前主要研究兴趣集中在空间展开机构的动力学分析及设计，人体运动学。作为负责人独立主持国家自然科学基金一项，博后基金一项，一院高校联合创新基金一项，以及国内航天、航空院所横向课题近十项，至今共发表SCI论文十余篇，所有论文被SCI他引百余次。

时 间:2015年12月11日(周五) 上午10:00-11:30

地 点: 清华大学航院 蒙民伟科技大楼N412