航天器展開機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真研究.pdf

1、本論文首先綜合評(píng)述了航天器展開機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀與虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，闡述了課題背景。本論文以硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HardX-raysModulationTelescope，簡(jiǎn)稱HXMT)天文衛(wèi)星太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，建立了HXMT天文衛(wèi)星帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)系統(tǒng)模型，對(duì)其展開過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。主要完成工作內(nèi)容如下： 分別對(duì)HXMT天文衛(wèi)星太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維建模與機(jī)構(gòu)

2、分析。采用三維建模軟件UG對(duì)太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行各個(gè)零件的建模與裝配。利用ADAMS軟件與UG軟件的接口，把裝配好的三維模型導(dǎo)入到ADAMS當(dāng)中，進(jìn)行定義剛體，添加約束，施加力和力矩等工作，建立HXMT天文衛(wèi)星太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)機(jī)械系統(tǒng)模型。 運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)HXMT天文衛(wèi)星太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)和雙星伸桿機(jī)構(gòu)展開過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析。 本論文在綜合前人虛擬樣機(jī)技術(shù)研究工作的基礎(chǔ)上，

3、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： 1.綜合應(yīng)用了CAD三維設(shè)計(jì)軟件、有限元分析軟件和多體動(dòng)力學(xué)軟件，聯(lián)通了三大主流軟件的接口。在航天器展開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研制中，嘗試實(shí)踐了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一協(xié)調(diào)進(jìn)行的方法。 2.在航天器展開機(jī)構(gòu)展開動(dòng)力學(xué)仿真中，首次考慮了帆板的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性。實(shí)現(xiàn)了含有柔性部件太陽(yáng)帆板展開機(jī)構(gòu)的展開過(guò)程動(dòng)力學(xué)仿真。 3.在航天器展開機(jī)構(gòu)展開仿真中，首次應(yīng)用了接觸力函數(shù)來(lái)模擬碰撞的過(guò)程。在展開中的碰撞過(guò)程仿真方面做了