基于海月水母的微小卫星结构力学特性分析

摘要

旨在突破卫星结构设计思维局限,提高卫星一体化程度,降低结构质量占比.试图从生物形态和功能中获取微小卫星结构设计灵感,发现了海月水母与卫星结构有类似的边界条件和重力缓释过程.从海月水母的生物形态中提取了其形态的数学模型,提出了一种新型的卫星构型方案.建立了整星结构力学模型.卫星总重50.4kg,结构质量为4.5kg,结构质量占比8.93％.用有限元软件对模型进行了力学特性分析.仿真结果表明:整星基频为63.5Hz,正弦响应和随机响应满足预期要求.因此,说明上述构型可在保证力学特性情况下使卫星结构质量占比保持较低水平.