On the dynamics of dual-spin spacecraft containing a nutation damper

Joint Authors

al-Ragihy, Ahmad A.
al-Jussani, Ala M. Husayn
Husayn, Ali Muhammad

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 16, Issue 4 (31 Dec. 2010), pp.5982-6000, 19 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2010-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

19

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تم تحليل ديناميكية القمار الصناعية ذات البرم المزدوج و التي تحوي على مخمد ترنحي مقترح يتألف من حلقة مملوءة كليا بسائل و بمركز مزاح عن محور الدوران للحصول على أحسن تخميد للحركة الترنحية للأقمار الصناعية.

استخدمت طريقة نيوتن-لاكرانج لاشتقاق معادلات الحركة و تم الحصول على معادلات بدلالة متغيرات القمر الصناعي و متغيرات المخمد الترنحي، حيث تم جعل هذه المتغيرات بحيث تكون لا بعدية.

وجدت التعابير الخاصة بزاوية الترنح (Nutation angle) و ثابت الزمن في كلا الطورين باستخدام طريقة تقريب المرتبة الصفرية (zero-order approximation) و كذلك نوقشت حالات الاتزان و شروط الاستقرارية الخاصة بهذه الأقمار ؛ و كذلك تم الحصول على التعبير الرياضي لزاوية الترنح المتبقية.

تم مقارنة النتائج التحليلية المستحصلة في هذا البحث مع النتائج العددية المستحصل عليها باستخدام المحاكاة بواسطة برنامج MATLAB7 نوقشت أيضا تأثير المتغيرات المختلفة الخاصة بالقمر الصناعي و منظومة التخميد على الخواص الديناميكية و التخميدية للمنظومة.

و أخيرا أوضح حالة الاستقرارية النسبية الأولى و الثانية من خلال رسوم ثلاثية الأبعاد.

(Three Dimensional Representation).

تم مقارنة النتائج العددية مع التحليلية لكلا الطورين، حيث وجدت نسبة الخطأ لثابت الزمن لطور التزامن الترنحي أقل من (3.6 %) و لطور التزامن التدويمي أقل من (8 %).

Abstract EN

The dynamics of dual-spin spacecraft which containing a proposed nutation damper which consisting of a ring totally filled with a viscous liquid with offset center, to improve damping, is investigated.

The equations of motion were developed using Newton-Lagrange approach resulting equations in terms of spacecraft’s and damper’s parameters, which are given in dimensionless form.

The expression of the nutation angle and time constant in both modes are developed using zero-order approximation technique.

The equilibrium states and stability condition, and the analytical expression for residual nutation angle were derived.

The analytical results were compared with those found numerically using computer simulation program named MATLAB, ver.

7.

Also the effect of various spacecraft’s and damper’s parameters on the dynamic and damping characteristics are discussed.

The three dimensional graphical representation of the first and the second relative equilibrium states are introduced.

The numerical results are compared with the analytical for both modes of motion, where the percentage error of the time constant for nutation mode is less than (3.6 %), and for spin mode is less than (8 %).

As an important result it's concluded that the proposed damper works better than that used by AL friend (2).

American Psychological Association (APA)

al-Ragihy, Ahmad A.& al-Jussani, Ala M. Husayn& Husayn, Ali Muhammad. 2010. On the dynamics of dual-spin spacecraft containing a nutation damper. Journal of Engineering،Vol. 16, no. 4, pp.5982-6000.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287890

Modern Language Association (MLA)

al-Ragihy, Ahmad A.…[et al.]. On the dynamics of dual-spin spacecraft containing a nutation damper. Journal of Engineering Vol. 16, no. 4 (Dec. 2010), pp.5982-6000.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287890

American Medical Association (AMA)

al-Ragihy, Ahmad A.& al-Jussani, Ala M. Husayn& Husayn, Ali Muhammad. On the dynamics of dual-spin spacecraft containing a nutation damper. Journal of Engineering. 2010. Vol. 16, no. 4, pp.5982-6000.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287890

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 5997-6000

Record ID

BIM-287890