隨著航天技術(shù)的發(fā)展,星載天線正向著輕質(zhì)量、大口徑、高精度方向發(fā)展,越來(lái)越多的航天器上安裝有大型空間可展開(kāi)天線。大型空間可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜,展開(kāi)過(guò)程會(huì)對(duì)其自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、精度和航天器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響,尤其是天線進(jìn)行鎖定時(shí)鉸鏈兩葉片相撞產(chǎn)生的沖擊力。因此本文以某大型空間拋物柱面可展開(kāi)固面天線為研究對(duì)象,對(duì)天線的展開(kāi)和鎖定過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,并分析天線鎖定后展開(kāi)狀態(tài)的型面精度。首先從理論上描述天線柔性多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模方法。通過(guò)天線的動(dòng)能、勢(shì)能和耗散能,推導(dǎo)出基于拉格朗日法的柔性天線多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,再根據(jù)鉸鏈約束關(guān)系建立天線多體系統(tǒng)約束方程。然后建立天線系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ�。通過(guò)三維繪圖軟件Pro/e、有限元軟件Patran/Nastran和虛擬樣機(jī)軟件Adams,對(duì)天線系統(tǒng)的展開(kāi)與鎖定過(guò)程進(jìn)行剛?cè)狁詈戏抡娼?驗(yàn)證天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可行性,并分析出天線展開(kāi)和鎖定過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特性。再進(jìn)一步根據(jù)天線動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果提出鉸鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,對(duì)鉸鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和強(qiáng)度校核。最后對(duì)天線系統(tǒng)進(jìn)行型面精度分析。天線自身的運(yùn)動(dòng)、航天器的運(yùn)動(dòng)以及天線所處環(huán)境都會(huì)對(duì)天線的型面精度造成一定的影響... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Sunflower形可展開(kāi)天線

受到了許多發(fā)達(dá)國(guó)家的關(guān)注和重視。在進(jìn)行有關(guān)航天器的研究時(shí)，尤其是進(jìn)行航天力學(xué)方面的研究，對(duì)航天器上的分系統(tǒng)——空間可展開(kāi)天線進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究是非常重要的。而且衛(wèi)星在太空中執(zhí)行任務(wù)時(shí)，空間可展開(kāi)天線是可以直接執(zhí)行衛(wèi)星任務(wù)的重要機(jī)構(gòu)。為止，空間可展開(kāi)天線已廣泛地應(yīng)用于國(guó)民生活和國(guó)家軍事等方面。1 空間可展開(kāi)天線分類不同種類的衛(wèi)星有著不同的用途，而星載天線的結(jié)構(gòu)與展開(kāi)原理則是由衛(wèi)星的用途決定的間可展開(kāi)星載天線按照天線反射面介質(zhì)的種類分類，可分為：固面天線、網(wǎng)狀反射面天線充氣天線。1.1 固面可展開(kāi)天線固面可展開(kāi)天線是一種反射面由固體曲面板組成的可展開(kāi)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠達(dá)到很高的精度，缺點(diǎn)是收攏時(shí)的體積較大，且展開(kāi)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。由于運(yùn)載火箭的整流罩尺寸的約束開(kāi)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度，其口徑幾乎都小于10m，目前已應(yīng)用的大口徑固面可展開(kāi)天線的數(shù)量較固面天線已有的一些類型多是國(guó)外研制的，現(xiàn)今固面天線的種類大概有以下幾種：

圖 1.3 DAISY 形可展開(kāi)天線[3]圖 1.4 MEA 形可展開(kāi)天線[4]圖 1.5 SSDA 形可展開(kāi)天線[5]圖 1.6 利用離心力自動(dòng)展開(kāi)的天線[6]圖 1.7 仿生樹(shù)葉展開(kāi)天線[7]圖 1.8 六邊形展開(kāi)天線[8].1.2 可充氣天線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大型空間可展薄膜結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 張華,劉漢武,李東穎,彭福軍.  空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]模塊化桁架索網(wǎng)天線找形與展開(kāi)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 常漢江,王碧,羅凱,田強(qiáng),胡海巖.  深空探測(cè)學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]徑向加強(qiáng)肋-薄膜傘狀天線結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與數(shù)值仿真[J]. 李東穎,張華,劉漢武.  動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]大型星載固面天線熱變形試驗(yàn)及仿真分析驗(yàn)證[J]. 李奇,周徐斌,杜三虎,王萌.  航天器環(huán)境工程. 2017(01)
[5]雙層環(huán)形可展開(kāi)天線機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)分析[J]. 史創(chuàng),郭宏偉,劉榮強(qiáng),鄧宗全.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]某衛(wèi)星固面反射器熱變形測(cè)試分析與模型修正[J]. 萬(wàn)小平,于新戰(zhàn).  航天器環(huán)境工程. 2016(06)
[7]基于能量分布設(shè)計(jì)的大型環(huán)形天線展開(kāi)過(guò)程優(yōu)化[J]. 楊軍剛,肖勇,趙治華.  空間電子技術(shù). 2016(05)
[8]含鉸鏈間隙板式衛(wèi)星天線展開(kāi)精度分析[J]. 丁建中,王春潔.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]空間索網(wǎng)天線展開(kāi)遞推動(dòng)力學(xué)建模方法研究[J]. 劉付成,孫宏麗,朱東方,孫俊.  上海航天. 2016(04)
[10]展開(kāi)速度對(duì)天線展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)影響分析[J]. 胡建峰,肖勇.  機(jī)械工程師. 2016(05)

博士論文
[1]充氣可展開(kāi)薄膜反射面結(jié)構(gòu)的型面分析與優(yōu)化[D]. 黃河.浙江大學(xué) 2016
[2]雙環(huán)可展開(kāi)桁架式天線動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 戴璐.浙江大學(xué) 2014
[3]星載大型索網(wǎng)天線結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)建模及形面誤差特性研究[D]. 劉望.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]模塊化空間可展開(kāi)天線支撐桁架設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 田大可.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]弱耦合星載天線結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及振動(dòng)控制研究[D]. 劉相秋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]星載天線反射器在軌熱振動(dòng)分析及控制[D]. 何鵬.大連理工大學(xué) 2016
[2]熱環(huán)境下桁架索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析與模擬試驗(yàn)研究[D]. 孔新宇.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]星載網(wǎng)狀天線索網(wǎng)描述及對(duì)展開(kāi)過(guò)程的影響[D]. 茹文銳.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]太陽(yáng)翼衛(wèi)星的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模[D]. 羅文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]周邊桁架式可展開(kāi)天線展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析、控制與實(shí)驗(yàn)[D]. 徐虎榮.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]星載展開(kāi)機(jī)構(gòu)展開(kāi)鎖定過(guò)程的動(dòng)力學(xué)建模與仿真[D]. 宗益燕.上海交通大學(xué) 2014
[7]含間隙可展開(kāi)天線展開(kāi)可靠性及動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 陳維濤.西安電子科技大學(xué) 2014
[8]空間充氣可展硬化薄膜天線結(jié)構(gòu)熱分析[D]. 成新興.上海交通大學(xué) 2011
[9]可展開(kāi)天線展開(kāi)動(dòng)力學(xué)分析與仿真研究[D]. 胡國(guó)偉.西安電子科技大學(xué) 2011
[10]大型衛(wèi)星太陽(yáng)翼展開(kāi)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 楊軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3062743