剪式单元阵列可展结构的动力学分析方法

简介

随着阵列单元数目增多,用传统有限元动力学分析方法分析阵列可展结构计算量十分巨大,甚至变得不可能。依据阵列可展结构由单元机构规律性组合而成的特点,针对剪式单元阵列可展结构提出了一种规范化动力学分析方法（规范法）。此方法将单元机构的叠加节点自由度与内部节点自由度分开,从而实现单元特性矩阵的首尾循环相加得到整体结构的刚度矩阵和质量矩阵。以5×5剪式单元平面阵列可展结构为例,采用规范法分析其固有频率和动态响应情况。结果发现：当展开角度接近于0°和180°时,固有频率迅速减小至0 Hz。当施加外载时,无阻尼、小阻尼和过阻尼情况下的动态响应分别为周期性振动、最大振幅衰减的周期性振动和无振动。可以得出：可展结构在0°和180°附近结构不稳定,其安全工作角度为20°-160°。阻尼适当增大可以有效减小振动。规范法提高了建模效率,并且便于规范性编程计算。