本文關鍵詞：繩驅動套筒式空間相機支撐機構設計與分析

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【摘要】：隨著我國空間探索進程的不斷深入,對地觀測任務對高性能的空間可展開機構提出了更高的要求。主要體現在比剛度高,重復定位精度高以及工作的可靠性高等方面。開展此類高性能空間可展收機構的研究工作,對我國開展高精度對地成像工程有很大的實際意義。本文首先對國內外空間可展開機構的研究現狀進行充分調研,通過分析不同支撐機構的構型和功能,最終確定套筒式展開方案。首先提出螺旋筒驅動式和繩驅動式兩種套筒式展收方案,建立了所選繩驅動套筒式方案的運動學模型,求解得到機構展開速度、位移等運動學參數。建立支撐機構參數化模型,分析支撐機構質量、基頻、抗彎剛度等性能指標的影響因素及影響規(guī)律。同時設計并分析一種錐銷鎖緊方案�；谟邢拊饕Y構參數分析的結果,進行支撐機構詳細結構設計。所設計的支撐機構通過繩輪驅動實現展開,展開后通過錐銷實現鎖定剛化。建立機構運動學仿真模型,得到機構運動規(guī)律及解鎖力等參數,并與數學模型進行比對。針對空間熱輻射環(huán)境,利用有限元法仿真在不同工況、不同材料下支撐機構的穩(wěn)態(tài)溫度分布以及結構熱變形和熱應力。分析支撐機構的軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度等靜力學參數�；谟邢拊治鼋Y果建立簡化的動力學模型。推導了支撐機構的振動方程,采用梁函數組合法求解了支撐機構的固有頻率。建立了相機支撐機構動力學仿真模型,分別得到了機構在有無端部負載情況下的固有頻率和振型。研制相機支撐機構原理樣機,開展了展收功能試驗、重復展收精度試驗、靜剛度測試與模態(tài)試驗等。試驗結果表明相機支撐機構可以實現平穩(wěn)展收鎖定。并且具有很好的軸向重復精度為以及靜剛度。動力學模態(tài)測試的結果表明結構具有很好的動力學性能。將試驗結果與理論分析模型進行了對比,驗證了理論模型的合理性。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V445.8
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本文編號：1154873