李庆军
- 作品数：19 被引量：66H指数：6
- 供职机构：西北工业大学力学与土木建筑学院工程力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学电气工程电子电信更多>>
- 带裂纹旋转柔性梁系统的刚柔耦合动力学研究被引量：1
- 2016年
- 对具有刚柔耦合效应的带裂纹旋转柔性梁进行建模和动力学特性分析研究。采用晶格弹簧离散模型,利用无质量弹簧模拟梁上裂纹,通过考虑梁变形的二阶耦合项建立了带裂纹旋转柔性梁系统的一次近似耦合动力学控制方程。数值计算结果表明,裂纹的存在会使旋转柔性梁的固有频率降低,并且随着梁转速的增大,这种降低效应呈减弱趋势;值得注意的是,裂纹梁的固有频率与裂纹处的弯矩具有正相关关系。此外,裂纹的存在不仅会使转速变化阶段梁的末端位移响应增大,还会对转速稳定后梁的末端振荡产生显著的影响。
- 蒋宪宏邓子辰李庆军张凯
- 关键词：刚柔耦合固有频率
- J_2摄动和太阳光压对绳系卫星系统的影响分析
- 2018年
- 通过引入广义坐标与广义动量,在Hamilton体系下建立了空间绳系卫星系统的动力学方程;在保守体系下,分别采用经典Runge-Kutta方法和辛Runge-Kutta方法离散方程,比较了两种方法在能量保持方面的优劣,重点分析了辛算法在长时间数值仿真中的优势;最后,采用辛算法进行数值求解,研究了J2摄动和光压摄动对轨道半径、真近点角、姿态角以及绳弹性变形的影响。结果表明J2摄动和太阳光压对绳系卫星系统的影响明显。
- 徐方暖王博魏乙李庆军邓子辰
- 关键词：绳系卫星动力学方程J2摄动
- 空间刚性杆-弹簧组合结构轨道、姿态耦合动力学分析被引量：10
- 2018年
- 以空间太阳帆塔在轨运行中遇到的强耦合动力学问题为研究背景,建立了空间刚性杆-弹簧组合结构轨道与姿态耦合问题的动力学模型,采用辛(几何)算法研究了其轨道与姿态耦合的动力学行为,研究结果可以从系统的能量保持情况间接得到验证.首先,基于变分原理,通过引入对偶变量将描述空间刚性杆-弹簧组合结构动力学行为的拉格朗日方程导入哈密尔顿体系,建立简化模型的正则控制方程;随后,采用辛龙格库塔方法模拟分析了地球非球摄动对轨道、姿态的影响及系统能量的数值偏差问题.数值模拟结果显示:随着初始姿态角速度增大,轨道半径的扰动增大,轨道与姿态之间的耦合效应加剧;带谐摄动对空间刚性杆-弹簧组合结构模型的轨道、姿态产生的影响比田谐摄动要高出至少两个数量级;同时辛龙格库塔方法能更好地快速模拟地球非球摄动影响下空间刚性杆-弹簧组合结构的动力学行为,并能够长时间保持系统的总能量,有望为超大空间结构实时反馈控制提供实时动力学响应结果.
- 尹婷婷邓子辰胡伟鹏李庆军曹珊珊
- 细长垂直结构倾倒过程力学行为的研究被引量：2
- 2014年
- 研究了细长垂直结构从开始倾倒到接触地面前这一短暂时间内的力学行为.采用解析方法,推导了实心、空心、变截面和加重物情况下细长杆倾倒过程的数学模型,设计了相应实验对该模型开展实验验证,通过测试细长垂直杆自由倾倒过程中应变沿杆轴线方向的分布和随时间的变化规律,并与理论模型得到的曲线对比,两者具有良好的相符性,由此验证了该文提出模型的正确性,并总结出多种细长垂直结构倾倒过程的应力应变演化和分布规律.
- 李庆军耿小亮王佳坡舒佳乐李明彬胡喜仁
- 基于四元数方法的绳系机器人姿态控制被引量：6
- 2017年
- 为进一步提升空间绳系机器人在轨服务能力,研究了空间绳系机器人抓捕目标后的复合体姿态控制问题.首先,基于四元数原理,描述了空间绳系机器人在抓捕目标后组成的复合体姿态,建立了空间绳系机器人系统的动力学方程;其次,针对带约束的动力学控制方程,结合投影技术和Runge-Kutta方法,构造了一种保四元数范数的显式投影方法;最后,通过数值实验,验证了所提出数值方法的有效性,同时分析了采用系绳和推力器同时控制,采用系绳、推力器相互切换控制,以及单独采用推力器进行控制这3种方式对空间绳系机器人抓捕目标后的复合体姿态的控制效果和能量消耗.
- 徐方暖王博邓子辰李庆军魏乙
- 关键词：空间绳系机器人四元数
- 基于自然坐标法的空间多刚体系统动力学建模与数值仿真
- 研究空间多刚体系统的自然坐标法建模和微分-代数方程的数值求解问题。首先，将刚体的万有引力势函数作二阶Taylor展开，积分得到刚体的近似万有引力势能。通过Hamilton变分原理，得到多刚体系统的约束Hamilton方程...
- 李庆军邓子辰魏乙张凯王强
- 关键词：多刚体系统约束HAMILTON系统
- 辛Runge-Kutta方法在卫星交会对接中的非线性动力学应用研究被引量：6
- 2014年
- 卫星交会对接问题是实现太空平台等空间系统的关键问题之一.考虑了由于地球引力作用而引起的卫星交会对接中的非线性动力学问题.首先,采用能量方法给出Lagrange函数;然后,通过引入广义坐标和广义动量,以及Legendre变换,得到Hamilton方程;随后,采用辛Runge-Kutta方法求解该Hamilton方程,并与传统的四阶Runge-Kutta方法对比.数值结果表明:辛Runge-Kutta方法能够在积分过程中长时间保持系统的固有特性,为天体动力学问题的研究提供了良好的数值方法.
- 李庆军叶学华王博王艳
- 关键词：非线性动力学HAMILTON系统
- 空间太阳能电站的准对日定向姿态被引量：15
- 2019年
- 针对空间太阳能电站的俯仰姿态运动,提出一种能追踪太阳运动的准对日定向(QSP)姿态方案。此方案的太阳能电池阵列在万有引力梯度力矩的作用下,始终在垂直于太阳光的方向附近作幅值约为18. 8°的振动,且几乎不需要姿态控制力矩。准对日定向姿态方案解决了大型太阳能电池阵列对日定向所需的巨大俯仰姿态控制力矩问题。准对日定向姿态的发电效率为对日定向姿态的97. 3%,对Abacus空间太阳能电站而言每年可节省燃料约36791 kg。通过数值方法得到了准对日定向姿态的精确初始条件。随后,设计了比例-微分控制器,保证了系统存在初始姿态误差的条件下收敛到准对日定向姿态。最后研究了轨道、姿态和结构振动对准对日定向姿态的影响,并发现准对日定向姿态下的结构振动幅值比对日定向姿态减小约40倍。
- 李庆军邓子辰王艳王嘉琪
- 关键词：空间太阳能电站
- 改进的Magnus级数展开式方法在飞行器绕飞中的应用
- 本文从数值计算的角度出发,基于求解一般非线性动力学方程的李群积分方法,针对天体动力学中的二体绕飞问题,给出了三种有效的改进的Magnus级数展开式。首先,对于非线性动力方程通过引入新的变量将原来的二阶动力学方程增维降阶为...
- 李庆军邓子辰王博王艳
- 关键词：非线性微分方程二体问题绕飞
- 文献传递
- 改进的Magnus级数展开式方法在飞行器绕飞中的应用
- 从数值计算的角度出发,基于求解一般非线性动力学方程的李群积分方法,针对天体动力学中的二体绕飞问题,给出了三种有效的改进的Magnus级数展开式.首先,对于非线性动力方程通过引入新的变量将原来的二阶动力学方程增维降阶为一阶...
- 李庆军邓子辰王博王艳
- 关键词：飞行器动力学分析
