扇形空間展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 19:52
隨著我國(guó)航天事業(yè)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的宇航工程中會(huì)應(yīng)用太陽(yáng)翼空間展開機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的太陽(yáng)翼受到功率的限制已不能滿足多任務(wù)的需求,為了實(shí)現(xiàn)更大功質(zhì)比和折展比的要求,本文設(shè)計(jì)了一種可應(yīng)用于航天器太陽(yáng)翼的扇形空間展開機(jī)構(gòu)。主要工作包括:1.基于折扇折展思路,確定了所設(shè)計(jì)空間展開機(jī)構(gòu)的環(huán)繞式展開策略,完成整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,其中主要包括同步機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、中心鉸鏈的設(shè)計(jì)、自鎖鉸鏈的設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);2.利用Adams以及RecurDyn兩種多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件分別對(duì)本文所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和四單元扇形空間展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)以及多體動(dòng)力學(xué)仿真,表明本文所設(shè)計(jì)的空間展開機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多級(jí)展開,并具有展開的可靠性和可控性,并將雙翼模型在衛(wèi)星載體下進(jìn)行了整星動(dòng)力學(xué)仿真,結(jié)果證明太陽(yáng)翼展開會(huì)對(duì)航天器主體位置姿態(tài)有一定影響;3.使用有限元軟件Ansys Workbench對(duì)收攏狀態(tài)下承受發(fā)射載荷的兩種自鎖鉸鏈、太陽(yáng)翼空間展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析,展開狀態(tài)下承受空間載荷的兩種自鎖鉸鏈、太陽(yáng)翼空間展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析,并對(duì)在固定約束狀態(tài)下的自鎖鉸鏈以及太陽(yáng)翼空間展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了相關(guān)參數(shù)并證明了設(shè)計(jì)的合...
【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)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
太陽(yáng)帆(2)可展開天線
圖 1.1 太陽(yáng)帆展開天線天線是 20 世紀(jì) 60 年代隨航天工程的發(fā)展需求醞釀而出的一種新型空間星載荷的重要組成部分。線的結(jié)構(gòu)形式共經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段,分別為整體構(gòu)型式天線、單次展展開構(gòu)型式天線[4,5]。在前兩個(gè)階段中,天線的反射器由金屬或者復(fù)合材的基體。并且在表面上涂層鍍膜,由于這種反射器不能折疊,因此其口包絡(luò)空間直徑的 90%,如圖 1.2(a)所示;第三階段的星載天線為非固天線,由桁架支撐結(jié)構(gòu)以及金屬網(wǎng)面構(gòu)成,如圖 1.2(b)所示。
扇形空間展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)分析90 年 4 月發(fā)射進(jìn)入太空,如圖 1.3(a)所示;近些年來(lái),隨著微小衛(wèi)星在航天領(lǐng)域的,以微小衛(wèi)星作為載體的空間望遠(yuǎn)鏡也在不斷地發(fā)展創(chuàng)新,圖 1.3(b)所示的是中科機(jī)所研制的一種基于帶狀彈簧的新型空間望遠(yuǎn)鏡自展開機(jī)構(gòu),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[6]。
【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]基于帶狀彈簧的空間望遠(yuǎn)鏡自展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 左玉弟,金光,謝曉光,李宗軒,解鵬. 紅外與激光工程. 2017(05)
[3]圓形太陽(yáng)翼發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 周志清,吳躍民,王舉,劉穎,閆澤紅,黃傳平. 航天器工程. 2015(06)
[4]空間機(jī)械臂技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 劉宏,蔣再男,劉業(yè)超. 載人航天. 2015(05)
[5]空間伸展臂的技術(shù)現(xiàn)狀與難點(diǎn)[J]. 周思達(dá),周小陳. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[6]空間太陽(yáng)能電池陣列技術(shù)綜述[J]. 謝宗武,宮釔成,史士財(cái),金明河,王達(dá). 宇航學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]運(yùn)載火箭振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)條件解析[J]. 潘忠文,廉永正,曾耀祥,王旭,楊楠. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2013(06)
[8]太陽(yáng)能薄膜電池的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 彭敦云,宋連科,朱久凱,楊海磊,郭文靜,栗開婷. 激光雜志. 2013(04)
[9]柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法研究進(jìn)展[J]. 田強(qiáng),張?jiān)魄?陳立平,覃剛. 力學(xué)進(jìn)展. 2010(02)
[10]太陽(yáng)帆技術(shù)綜述[J]. 王偉志. 航天返回與遙感. 2007(02)
博士論文
[1]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用[D]. 田強(qiáng).華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的薄膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性分析[D]. 張瑩瑩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的大型空間可展開機(jī)構(gòu)展開過程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 侯延保.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]在軌更換模塊組件設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 馬聰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]航天器分步展開式太陽(yáng)翼設(shè)計(jì)與研究[D]. 張雷.上海交通大學(xué) 2012
[5]空間伸展臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 林上民.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]可展結(jié)構(gòu)理論分析與研究[D]. 熊天齊.同濟(jì)大學(xué) 2006
[7]環(huán)形可展開大型衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 肖勇.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3470700
【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)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
太陽(yáng)帆(2)可展開天線
圖 1.1 太陽(yáng)帆展開天線天線是 20 世紀(jì) 60 年代隨航天工程的發(fā)展需求醞釀而出的一種新型空間星載荷的重要組成部分。線的結(jié)構(gòu)形式共經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段,分別為整體構(gòu)型式天線、單次展展開構(gòu)型式天線[4,5]。在前兩個(gè)階段中,天線的反射器由金屬或者復(fù)合材的基體。并且在表面上涂層鍍膜,由于這種反射器不能折疊,因此其口包絡(luò)空間直徑的 90%,如圖 1.2(a)所示;第三階段的星載天線為非固天線,由桁架支撐結(jié)構(gòu)以及金屬網(wǎng)面構(gòu)成,如圖 1.2(b)所示。
扇形空間展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)分析90 年 4 月發(fā)射進(jìn)入太空,如圖 1.3(a)所示;近些年來(lái),隨著微小衛(wèi)星在航天領(lǐng)域的,以微小衛(wèi)星作為載體的空間望遠(yuǎn)鏡也在不斷地發(fā)展創(chuàng)新,圖 1.3(b)所示的是中科機(jī)所研制的一種基于帶狀彈簧的新型空間望遠(yuǎn)鏡自展開機(jī)構(gòu),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[6]。
【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]基于帶狀彈簧的空間望遠(yuǎn)鏡自展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 左玉弟,金光,謝曉光,李宗軒,解鵬. 紅外與激光工程. 2017(05)
[3]圓形太陽(yáng)翼發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 周志清,吳躍民,王舉,劉穎,閆澤紅,黃傳平. 航天器工程. 2015(06)
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[6]空間太陽(yáng)能電池陣列技術(shù)綜述[J]. 謝宗武,宮釔成,史士財(cái),金明河,王達(dá). 宇航學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]運(yùn)載火箭振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)條件解析[J]. 潘忠文,廉永正,曾耀祥,王旭,楊楠. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2013(06)
[8]太陽(yáng)能薄膜電池的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 彭敦云,宋連科,朱久凱,楊海磊,郭文靜,栗開婷. 激光雜志. 2013(04)
[9]柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法研究進(jìn)展[J]. 田強(qiáng),張?jiān)魄?陳立平,覃剛. 力學(xué)進(jìn)展. 2010(02)
[10]太陽(yáng)帆技術(shù)綜述[J]. 王偉志. 航天返回與遙感. 2007(02)
博士論文
[1]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用[D]. 田強(qiáng).華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的薄膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性分析[D]. 張瑩瑩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法的大型空間可展開機(jī)構(gòu)展開過程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 侯延保.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]在軌更換模塊組件設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 馬聰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]航天器分步展開式太陽(yáng)翼設(shè)計(jì)與研究[D]. 張雷.上海交通大學(xué) 2012
[5]空間伸展臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 林上民.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]可展結(jié)構(gòu)理論分析與研究[D]. 熊天齊.同濟(jì)大學(xué) 2006
[7]環(huán)形可展開大型衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 肖勇.西北工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號(hào):3470700
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