关于nutating ring damper 动力学
动力系统
2024-09-20 v1 应用物理
流体动力学
摘要
由外部扰动触发的 nutation 是自转卫星上的不可取现象。在此类情况下，必须实现 nutation 角度的被动衰减。这对于涉及自转稳定卫星或质量受限卫星(如 CubeSats)的任务尤为重要。针对其他作者的 prior work，本文在理论力学框架下分析了具有附加包含粘性流体环的一般 nutating 卫星的动力学。将流体建模为刚性点质量，然后扩展为分布式刚性 slug。在假设无外部扭矩的前提下，研究该系统在 body-fixed 坐标系中的非线性运动方程。对平衡点和系统轨迹在角动量球上进行研究。调查该动力系统在初始扰动后的寄生时间。通过使用近似阻力系数来建模能量耗散。进一步通过在 Navier-Stokes 设置下使用开源软件包 ANSYS Fluent 进行流体动力学效应的 CFD 仿真。讨论了分析和仿真对于 CubeSats 的应用。
引用
@article{arxiv.2409.12310,
title = {On the Dynamics of a Nutation Ring Damper},
author = {Adrian Luna and Banavara N. Shashikanth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12310},
year = {2024}
}