前言

第1章 概述

1.1 工程背景与研究意义

1.2 研究历史与现状

1.2.1 热致响应的分析

1.2.2 热致变形的控制

1.2.3 热诱发振动的控制

1.3 本书的主要研究内容

第2章 空间结构热致变形的热流主动控制

2.1 引论

2.2 控制热流作用下的热一结构动力学方程

2.3 热致变形的主动控制

2.3.1 给定热驱动器布置的控制热流优化

2.3.2 热驱动器的合理布置

2.4 热致变形主动控制的数值算例

2.4.1 悬臂梁热致变形的主动抑制

2.4.2 悬臂梁动态形状追踪的主动控制

2.4.3 空间桅杆热致变形的主动抑制

2.4.4 环形可展开天线热致变形的主动抑制

2.5 本章小结

第3章 空间结构热诱发振动的热流主动控制

3.1 引论

3.2 热一结构动力学状态方程的建立

3.2.1 瞬态热传导状态方程的建立

3.2.2 结构动力学状态方程的建立

3.3 控制热流的最优控制律设计

3.4 最优控制热流的求解流程

3.5 热诱发振动主动控制的数值算例

3.5.1 太阳能帆板热诱发振动的主动控制

3.5.2 空间桅杆热诱发振动的主动控制

3.5.3 空间反射面天线热诱发振动的主动控制

3.6 本章小结

第4章 空间热流作用下悬臂梁结构的热颤振准则

4.1 引论

4.2 热一结构耦合振动方程的建立

4.3 热一结构耦合振动方程的近似求解

4.4 耦合热诱发振动的稳定性分析与热颤振准则

4.5 悬臂梁耦合热诱发振动稳定性分析的数值算例

4.5.1 太阳热流垂直悬臂梁轴线入射

4.5.2 悬臂梁轴线指向太阳

4.5.3 悬臂梁轴线指离太阳

4.6 本章小结

第5章 空间结构耦合热诱发振动的稳定性分析与热流主动控制

5.1 引论

5.2 空间结构的热一结构耦合动力学分析

5.2.1 热一结构耦合动力学方程的建立

5.2.2 耦合矩阵Bt的求解

5.2.3 热一结构耦合动力学方程的求解

5.3 空间结构耦合热诱发振动的稳定性分析

5.4 空间结构耦合热诱发振动的热流主动控制

5.5 耦合热诱发振动的稳定性分析与主动控制的数值算例

5.5.1 哈勃望远镜太阳翼耦合热诱发振动的稳定性分析

5.5.2 哈勃望远镜太阳翼耦合热诱发振动的热流主动控制

5.5.3 空间桅杆耦合热诱发振动的热流主动控制

5.6 本章小结

第6章 研究展望参考文献 2100433B

本书围绕热致变形会降低空间天线反射面的形面精度、空间桅杆的指向精度，热诱发振动会对航天器的姿态控制造成影响，而不稳定热诱发振动的发生则可能使航天器整体失效，因此，大型柔性空间框架结构热致响应的主动控制和热诱发振动的稳定性分析成为现代航天器研制中亟待解决的两个重要问题。进行介绍，本书提出了采用热流驱动进行空间结构热致变形主动控制和热诱发主动控制的新型控制方法。

大跨空间结构承受的风荷载时空特性复杂，其响应具有多振型参与、多模态耦合和多场耦合的特点，一直是国际风工程界关注的热点问题。以往研究多以满足结构抗风设计为目标，较少关注结构的风致动力灾变过程，而对其动力灾变行为的研究是实现基于性态的结构全寿命设计的基础。为此，本研究将采用现场实测、风洞试验、CFD数值模拟和理论分析等方法对大跨空间结构的风致响应开展全方位研究，力求在以下几方面实现突破：1）构建城市近地风统计模型和以特征湍流为本质特征的结构表面风荷载统计模型；2）依据结构的风致灾变特点，分别对刚性结构的疲劳累积损伤效应，柔性结构的流固耦合效应和围护结构的连续破坏效应等问题进行系统研究；3）以前面两部分工作为基础，研究大跨空间结构的动力灾变全过程行为，揭示结构的风致动力破坏机理；并将成果集成于数值平台。本项目研究是对现有研究成果的一次高度集成，也是对已有抗风理论的一次超越。

大跨空间结构的抗风问题具有风荷载时空特性复杂、响应参与振型众多，以及多模态耦合和多场耦合等特点，是国际风工程界关注的热点和难点。本研究采用现场实测、风洞试验、CFD数值模拟和理论分析等方法对大跨空间结构的风致响应的多个方面开展研究，并在以下几方面取得了创新性成果：1）构建城市近地风统计模型和以特征湍流为本质特征的结构表面风荷载统计模型；2）依据结构的风致灾变特点，建立了围护结构风压极值的计算理论，进一步完善了风振响应的计算理论，提出了指导工程设计的等效风荷载取值；3）以前面两部分工作为基础，研究大跨空间结构的动力灾变全过程行为，揭示结构风致动力破坏机理；并初步形成数值集成平台。 2100433B

（1）革兰氏阳性细菌：全菌体、代谢产物、细胞壁中的肽聚糖可致热。

（2）革兰氏阴性细菌：全菌体、代谢产物、肽聚糖可致热，尤其是细胞壁中所含的★内毒素（endotoxin，ET）。

★★内毒素：主要成分为脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），LPS主要致热及毒性部分为脂质A（Lipid A）。

内毒素有高水溶性，高耐热性，难以灭活及清除，有极强的发热效应，是最常见的外致热源，是血液制品和输液过程中的主要污染物。

格兰阴性细菌重度感染时若短期大量使用抗生素，则细菌死亡、裂解时会释放大量内毒素而使病情加重甚至导致患者死亡。

（3）分枝杆菌：典型菌群为结核杆菌。患者多有盗汗及午后低热。全菌体及细胞壁中的肽聚糖、多糖和蛋白质均可致热。

（4）病毒：全病毒体、包膜脂蛋白、其所含的血细胞凝集素及其所含不同的特殊毒素样物质可致热。

（5）真菌：全菌体及菌体内所含荚膜多糖和蛋白质可致热。

（6）螺旋体：常见的有梅毒螺旋体、回归热螺旋体、钩端螺旋体。其所含溶血素、细胞毒因子、外素素等可致热。

（7）疟原虫：感染疟原虫的红细胞破裂时释放大量裂殖子和代谢产物（疟色素等），从而引起高热。

（8）其他：立克次体、支原体、衣原体等。