柔性多体系统接触动力学高效建模方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11902363
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0704.多体与高维系统非线性动力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The project deals with the contact-winding of a large deployable space mesh truss antenna with the scale of 100m during the deployment on orbit and the long service in order to meet the nation’s requirements in the future space technology. The major studies of the project include: (1) the high-precision modeling methods for the deployment dynamics of the mesh-truss antenna under micro-gravity, (2) the efficient modeling methods for the moving contact of the mesh-truss antenna, (3) the design and management technology of the winding preventing for the deployment of the mesh-truss antenna. The project will focus on the integrated research of theoretical and numerical aspects and provide the solutions to the following open problems:(1) how to realize the integration of the deployment dynamics modeling, simulation and analysis of the mesh truss antenna, (2) how to describe and analyze the moving contact and winding dynamics of flexible cable net under micro-gravity, (3) how to design and manage the winding preventing technology of the mesh-truss antenna. Through this project, the achievements will offer the new knowledge and new technology to the nation’s development in large deployable space structures.
以实现十九大提出的航天强国目标为背景,针对未来航天科技发展迫切需求的百米口径量级超大型空间可展开桁架索网天线,研究其展开过程的索网动态接触缠绕问题。该项目的主要研究内容:(1)微重力环境下桁架索网天线展开动力学高精度建模方法;(2)柔性索网大范围运动的动态接触高效建模方法;(3)桁架索网天线展开过程的索网防缠绕设计。该项目主要基于理论、分析和计算,重点解决以下科学问题:(1)如何实现桁架索网天线展开动力学的建模、仿真和分析一体化;(2)如何对微重力环境下松弛状态的柔性索网动态接触进行非线性动力学描述和分析;(3)如何对桁架索网天线展开过程的索网防缠绕进行设计。通过上述研究有望为我国超大型空间可展开桁架索网天线的动力学建模和防缠绕设计提供理论依据,支撑我国未来百米大口径桁架索网天线的研制。

结项摘要

近三十年来,柔性多体系统动力学取得长足进步,尤其是以绝对节点坐标方法(Absolute Nodal Coordinate Formulation, ANCF)为代表的非线性有限元已被用来处理复杂的柔性多体系统动力学问题。但绝对节点坐标方法采用斜率矢量作为广义坐标,导致系统自由度多,计算效率低。针对柔性多体系统,基于非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines, NURBS)曲线和曲面分别提出了Euler-Bernoulli细长梁单元和Kirchhoff-Love薄壳单元,在完全拉格朗日格式下,根据Green应变张量对单元变形进行描述,结合第二类Piola-Kirchhoff应力张量给出单元应变能公式,推导了单元的弹性力和弹性力雅各比矩阵表达式,最后通过静力学及动力学数值算例对提出的两类单元的性能进行对比和验证,为柔性多体系统建模提供了一种精确高效的新单元。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
基于等几何分析的柔性多体系统建模方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    动力学与控制学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    常汉江;蔡毅鹏;高庆;王乐;张程
  • 通讯作者:
    张程
捷联惯组减振系统角振动固有频率预示及不确定性分析
  • DOI:
    10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2021.05.008
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国惯性技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王乐;蔡毅鹏;常汉江
  • 通讯作者:
    常汉江
A geometrically exact triangular shell element based on reproducing kernel DMS-splines
基于再生核DMS样条的几何精确三角壳单元
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
    Computer Modeling in Engineering & Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    常汉江;田强;胡海岩
  • 通讯作者:
    胡海岩
机载武器弹射投放系统气-刚-柔耦合分析及试验研究
  • DOI:
    10.19447/j.cnki.11-1773/v.2021.04.001
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    强度与环境
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高庆;常汉江;孙学麒;蔡毅鹏;周晓和;卢鑫
  • 通讯作者:
    卢鑫
基于非线性接触刚度的铰接/锁紧结构动力学建模方法
  • DOI:
    10.19447/j.cnki.11-1773/v.2021.06.005
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    强度与环境
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    任浩源;王毅;王亮;周剑波;常汉江;蔡毅鹏;王乐;雷豹
  • 通讯作者:
    雷豹

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其他文献

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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