题目：考虑温度变化的帆板铰链动力学分析及其对帆板动态特性影响的研究

航天器铰接结构在太空中经历复杂的热环境，热载荷导致整个结构变形和振动，使整个大型结构的频率发生变化。研究温度场中含有间隙铰链的太阳能帆板动态特性具有很现实的意义。本文研究了各类接触问题，总结了等温情况下Hertz接触的问题，探讨了不同温度物体相互接触的情况，同时还概括了接触问题的有限元方法，更加明确了接触问题中需要解决的问题。对热传导问题和热弹性动力学问题的有限元方法也作了简单的介绍和总结。本文把重点放在了间隙铰链的非线性模型的建立方面，根据实际中的太阳能帆板上的板间铰链的实物模型，进行一定的简化处理后，利用热-结构间接耦合方法，首先对其加载热载荷，得到铰链的温度分布，然后把该温度分布加载到铰链模型上，得到该实物模型在温度场中的动态响应，对动态响应进行分析。利用微观接触力学内容，推导了考虑温度变化的铰链的接触刚度，然后从宏观的角度分析了温度场中整体铰链的力学特性，建立了整个间隙铰链的有限元模型。对有限元模型进行了动态特性分析，与实物模型进行了对照，验证了有限元模型的合理性。随后对太阳能帆板的单个基板进行建模，利用壳单元和三维实体单元来建立蜂窝夹层板的有限元模型，把单个层合板和两个间隙铰链连接在一起，对其进行模态分析，得到前三阶模态频率，然后又研究了该连接结构在热载荷作用下的动态响应，对板的动态响应进行分析，得到一些意义的结论。最后对整个太阳能帆板建立有限元模型，对其进行模态分析，得到了整个结构的前三阶模态振型。利用前面得到的温度场分析结果，考察整个帆板结构在该温度场中的动态响应，并对得到的动态响应进行分析，讨论温度变化对太阳能帆板动态特性的影响。