錐桿式對(duì)接機(jī)構(gòu)相對(duì)于異體同構(gòu)式對(duì)接機(jī)構(gòu)而言,其包絡(luò)范圍小、質(zhì)量較低,在空間對(duì)接中得到了廣泛的使用。隨著在軌維修與服務(wù)技術(shù)的發(fā)展,航天器對(duì)接過(guò)程存在對(duì)沖擊敏感、低擾動(dòng)等特殊要求,傳統(tǒng)剛性錐桿式對(duì)接機(jī)構(gòu)由于其剛性接觸、剛性調(diào)姿的特性,其應(yīng)用受到一定的局限。提出一種以彈簧作為柔性桿、使用卡爪式捕獲鎖的柔性對(duì)接方案,本方案采用柔性對(duì)接桿代替剛性對(duì)接桿進(jìn)行對(duì)接,對(duì)接桿在捕獲過(guò)程中自適應(yīng)彎曲滑入對(duì)接錐,實(shí)現(xiàn)軟接觸、柔順調(diào)姿的目的。同時(shí),將對(duì)接機(jī)構(gòu)采用周邊模塊化布置,為大型航天器對(duì)接過(guò)程中柔性桿調(diào)姿能力較低等問(wèn)題提出解決方法,并對(duì)柔性對(duì)接模塊的布局方案進(jìn)行優(yōu)選�？紤]機(jī)械臂輔助停靠式對(duì)接工況,采用D-H坐標(biāo)變換方法建立所述柔性捕獲與對(duì)接機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并使用Hertz接觸力理論建立導(dǎo)向頭與對(duì)接錐在捕獲過(guò)程中的相互作用模型。通過(guò)能量等效理論和絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法建立彈簧的等效桿模型及動(dòng)力學(xué)模型,并通過(guò)拉格朗日乘子法建立捕獲過(guò)程的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,并對(duì)這些模型通過(guò)ABAQUS/Explicit動(dòng)力學(xué)仿真驗(yàn)證。建模并分析單模塊對(duì)接機(jī)構(gòu)捕獲域,得到在給定初始偏差下可靠捕獲的判別方法。通過(guò)建立的動(dòng)力學(xué)模型改變對(duì)接... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

錐-環(huán)式對(duì)接機(jī)構(gòu)[1]

圖 1-1 錐-環(huán)式對(duì)接機(jī)構(gòu)[1] 10 月 30 日，前蘇聯(lián)完成了首次無(wú)人工自動(dòng)對(duì)接[2,3]，如錐式對(duì)接機(jī)構(gòu)，主動(dòng)星 宇宙-188 上的導(dǎo)向桿與目標(biāo)航天互對(duì)應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)多次自動(dòng)對(duì)接與分離，但其對(duì)接機(jī)構(gòu)位密封通道供航天員通過(guò)。

圖 1-3 阿波羅計(jì)劃使用的對(duì)接機(jī)構(gòu)上首個(gè)空間站 禮炮一號(hào) 由前蘇聯(lián)發(fā)射[5,6]上裝有伸縮及緩沖裝置，對(duì)接錐與艙門(mén)蓋一連接，在中心形成通道。目前， 聯(lián)盟-禮炮。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對(duì)衛(wèi)星柔性對(duì)接補(bǔ)加一體化機(jī)構(gòu)建模與設(shè)計(jì)[J]. 黃劍斌,黃龍飛,韓旭,蒙波,李志,王文龍,李文.  空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2018(05)
[2]剛體碰撞的Hertz接觸力模型比較分析[J]. 黃劍鋒,余濤,陳江義.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(08)
[3]空間對(duì)接機(jī)構(gòu)技術(shù)綜述[J]. 張崇峰,劉志.  上海航天. 2016(05)
[4]基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的大變形柔性梁幾種動(dòng)力學(xué)模型研究[J]. 章孝順,章定國(guó),陳思佳,洪嘉振.  物理學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]空間彈射分離動(dòng)力學(xué)分析[J]. 王志剛,楊雅楠,鄧逸凡.  飛行力學(xué). 2014(03)
[6]對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)研制[J]. 陳寶東,鄭云青,邵濟(jì)明,陳萌.  上海航天. 2011(06)
[7]面向智能微納星站的錐-桿型對(duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 徐穎,邵曉巍,陳吉安,段登平.  上海航天. 2009(01)
[8]航天器對(duì)接試驗(yàn)臺(tái)主動(dòng)對(duì)接環(huán)失重模擬技術(shù)研究[J]. 張崇峻,王武義,劉海春,張廣玉.  宇航學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]美國(guó)“軌道快車(chē)”計(jì)劃中的自主空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)[J]. 林來(lái)興.  國(guó)際太空. 2005(02)

博士論文
[1]柔性錐—桿式對(duì)接機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)研究[D]. 韓偉.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]衛(wèi)星噴管對(duì)接裝置及捕獲策略研究[D]. 張禹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]微小衛(wèi)星軟對(duì)接動(dòng)力學(xué)分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張翔.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[4]皮衛(wèi)星星箭分離機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝長(zhǎng)雄.浙江大學(xué) 2014
[5]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]小衛(wèi)星星箭分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化研究[D]. 胡星志.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3619129