可展開環(huán)形張拉整體天線機構設計與分析
發(fā)布時間:2017-04-30 15:06
本文關鍵詞:可展開環(huán)形張拉整體天線機構設計與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著太空探索的深度發(fā)展,可展開張拉整體機構成為空間機構的重要研究方向之一。相比于傳統(tǒng)鉸鏈式機構,可展開張拉整體具有結構簡單、質量輕、可靠性高等優(yōu)點,充分發(fā)揮了張拉整體輕質的特點和可展開結構在空間中的廣泛適應性;谶@種機構的廣泛應用前景,尤其是在航天領域,本文針對可展開環(huán)形張拉整體進行理論分析和研究,并結合實際樣機的研制,明確其優(yōu)劣特性。本文定義了2n桿環(huán)形張拉整體的基本參數,建立2n桿環(huán)形張拉整體數學分析模型,將張拉整體展開過程等效為內力平衡狀態(tài)的連續(xù)變換,運用力密度法得出建立在內力平衡條件上的基本參數關系,建立環(huán)形張拉整體基本參數的數值求解方法,為張拉整體展開過程參數分析提供了理論基礎。利用參數化建模得到的環(huán)形張拉整體參數關系式,分析初始索長、桿長的解域,研究索長對環(huán)形張拉整體各基本參數的影響,得到各基本參數在展開過程中的變化規(guī)律,獲得可展開環(huán)形張拉整體設計參數的選擇范圍。對環(huán)形張拉整體進行了展開運動仿真和分析。在理論分析基礎上提出可展開環(huán)形張拉整體天線機構的設計方案,對桿內鎖定裝置進行力學分析,運用有限元軟件研究天線機構的受力變形特點,驗證了天線機構設計的正確性。研制原理樣機,完成桿件的拉力特性和鎖定能力試驗,對樣機進行展開功能試驗,驗證了可展開環(huán)形張拉整體天線機構方案的可行性,通過剛度試驗得到了樣機在自由模態(tài)下的固有頻率。
【關鍵詞】:可展開天線 張拉整體 力密度 參數分析
【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】:2015
【分類號】:V443.4;V423
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 緒論8-18
- 1.1 課題來源及研究的背景和意義8-9
- 1.1.1 課題來源8
- 1.1.2 課題研究背景和意義8-9
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-16
- 1.2.1 國內外可展開張拉結構研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.2 可展開張拉整體設計綜述14-15
- 1.2.3 張拉整體結構找形研究15-16
- 1.3 本課題研究目標和研究內容16-18
- 第2章 環(huán)形張拉整體參數化建模與力學分析18-35
- 2.1 引言18
- 2.2 環(huán)形張拉整體的參數化建模18-25
- 2.2.1 基本張拉整體單元的參數化建模18-20
- 2.2.2 基本環(huán)形張拉整體的參數化建模20-23
- 2.2.3 2n桿環(huán)形張拉整體的參數化建模23-25
- 2.3 環(huán)形張拉整體內力平衡分析25-33
- 2.3.1 基本環(huán)形張拉整體內力平衡分析25-29
- 2.3.22n桿環(huán)形張拉整體內力平衡分析29-33
- 2.4 環(huán)形張拉整體基本參數求解33-34
- 2.5 本章小結34-35
- 第3章 可展開環(huán)形張拉整體參數分析35-54
- 3.1 引言35
- 3.2 環(huán)形張拉整體設計參數解域分析35-38
- 3.2.1 桿長固定時索長解域分析35-37
- 3.2.2 索長固定時桿長解域分析37-38
- 3.3 環(huán)形張拉整體解域中基本參數分析38-45
- 3.3.1 設計參數對桿件扭轉角影響分析38-41
- 3.3.2 設計參數對結構高度影響分析41-43
- 3.3.3 設計參數對外包攏半徑影響分析43
- 3.3.4 設計參數對桿間距離影響分析43-45
- 3.4 環(huán)形張拉整體展開運動仿真與分析45-52
- 3.4.1 環(huán)形張拉整體展開過程仿真45-46
- 3.4.2 環(huán)形張拉整體桿單元展開運動分析46-52
- 3.5 本章小結52-54
- 第4章 可展開環(huán)形張拉整體天線機構設計與承載分析54-65
- 4.1 引言54
- 4.2 可展開環(huán)形張拉整體天線機構設計54-58
- 4.2.1 桿件驅動原理設計54-55
- 4.2.2 彈簧鎖定機構參數分析55-58
- 4.3 環(huán)形張拉整體天線承載分析58-64
- 4.3.1 中間索缺失天線結構承載分析58-62
- 4.3.2 含中間索天線結構承載分析62-64
- 4.4 本章小結64-65
- 第5章 可展開環(huán)形張拉整體天線機構樣機研制與試驗65-73
- 5.1 引言65
- 5.2 可展開環(huán)形張拉整體天線機構樣機研制65-67
- 5.3 天線機構中基本桿單元性能試驗67-69
- 5.3.1 桿件驅動拉力試驗67-68
- 5.3.2 彈簧鎖定性能試驗68-69
- 5.4 天線機構展開功能試驗69-71
- 5.5 天線機構樣機剛度試驗71-72
- 5.6 本章小結72-73
- 結論73-74
- 參考文獻74-77
- 讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果77-79
- 致謝79
【參考文獻】
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1 蔡建國;馮健;;張拉整體結構的多平衡態(tài)研究[J];土木工程學報;2014年10期
本文關鍵詞:可展開環(huán)形張拉整體天線機構設計與分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:337067
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