空間可展太陽帆板是航天器主要的供電設(shè)備,發(fā)射前收攏固定于運(yùn)載工具的有效載荷艙內(nèi),入軌后受控展開并獲得較大的工作面。本文基于革翅目昆蟲蠼螋中翅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種展開形式新穎的空間可展機(jī)構(gòu),并將此機(jī)構(gòu)應(yīng)用在太陽帆板的展開上。主要工作包括:1.研究了蠼螋后翅的形態(tài)學(xué)特征和展開機(jī)理,探究了中翅機(jī)構(gòu)在后翅折展過程中所起到的作用。進(jìn)一步的,將中翅機(jī)構(gòu)抽象為空間四桿機(jī)構(gòu)并轉(zhuǎn)化為厚板折疊機(jī)構(gòu)。2.基于全新的厚板折紙理論模型,解決了厚板展開過程中的相互干涉問題并設(shè)計(jì)了一種新型厚面板折疊機(jī)構(gòu)。3.利用ADAMS軟件對太陽帆板剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M(jìn)行了仿真,分析了太陽帆板在展開過程中的運(yùn)動特性。仿真結(jié)果揭示了太陽帆板展開的振動情況,為帆板后期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了參考。4.使用有限元軟件ANSYS分析了太陽帆板模型在展開收攏兩種狀態(tài)下的模態(tài)特性,得到了其固有頻率和模態(tài)振型,其展開一階頻率為23.43 HZ,大于設(shè)計(jì)值0.3HZ,因此可以避免與星體發(fā)生共振。5.制作了可展太陽帆板樣機(jī),并對帆板進(jìn)行了振動測試實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)值與仿真結(jié)果差距較小,結(jié)果可信。最后,對現(xiàn)有的地面微重力模擬平臺進(jìn)行了比較,設(shè)計(jì)了一種適合此展開機(jī)構(gòu)的地... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1張拉結(jié)構(gòu)

故具有相對高的剛度和強(qiáng)度，但同時(shí)也具有關(guān)節(jié)多、間隙大、輔助展收結(jié)構(gòu)重等缺點(diǎn)。圖 1.4 為國際空間站(ISS)上使用的 FAST 桁架伸展臂結(jié)構(gòu)。盤繞式伸展臂作為一種格柱狀桁架的線性展開裝置，最初由 Astro Research 公司開發(fā)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于太陽翼、太陽帆、空間站等航天器。盡管其構(gòu)造形式不近相同，依展開方式的不同可以分為三類：自由展開、拉索展開和螺母展開。

圖 1.4 FAST 構(gòu)型圖(4) 可展開天線空間可展開天線的種類繁多，按照結(jié)構(gòu)體系可分為單元構(gòu)架式、肋類支承式等可展結(jié)構(gòu)形式。單元構(gòu)架式天線是由多個(gè)相似的模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)拓?fù)淙菀�，可適應(yīng)不同口徑尺寸的天線要求，安裝和調(diào)試時(shí)間短，加工成本低[10]。如圖 1.5，2006 年日本空間發(fā)展局(NASDA)研制了兩架直徑近 20 米的構(gòu)架式可展開衛(wèi)星天線，并通過工程實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星 ETS-VIII 發(fā)射進(jìn)入太空。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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