空間雙剪式鉸天線(xiàn)設(shè)計(jì)與展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、近年來(lái)，太空探測(cè)、對(duì)地觀測(cè)、海洋勘探和軍事偵察等空間活動(dòng)發(fā)展迅猛，未來(lái)太空任務(wù)愈發(fā)復(fù)雜，對(duì)大口徑、高精度、高剛度、高穩(wěn)定性、輕量化星載天線(xiàn)的需求越來(lái)越迫切。本文以空間雙剪式鉸網(wǎng)狀天線(xiàn)為研究對(duì)象，對(duì)反射面幾何設(shè)計(jì)、預(yù)張力設(shè)計(jì)、索網(wǎng)動(dòng)力學(xué)建模、驅(qū)動(dòng)繩索動(dòng)力學(xué)建模和展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究：
　　1.測(cè)地線(xiàn)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、索單元總長(zhǎng)度最短等優(yōu)點(diǎn)，是目前最理想的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本文首先研究了一種準(zhǔn)測(cè)地線(xiàn)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的幾何設(shè)計(jì)方法，

2、詳細(xì)闡述了算法流程，并通過(guò)具體的實(shí)例驗(yàn)證了其可行性；然后基于力密度算法，研究了一種等張力的索網(wǎng)找形算法，通過(guò)迭代方法可以得到張力相等的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
　　2.在空間網(wǎng)狀可展開(kāi)天線(xiàn)中，繩索結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)之一，主要分為兩類(lèi)：索網(wǎng)和驅(qū)動(dòng)繩索。索網(wǎng)是網(wǎng)狀天線(xiàn)的核心部分，在國(guó)外空間大型網(wǎng)狀天線(xiàn)的在軌展開(kāi)故障中，索網(wǎng)故障是最多的。為了研究其展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)，在 ADAMS中，通過(guò)Bushing連接剛性體的方法建立索網(wǎng)的動(dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)具體的索

3、網(wǎng)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證其合理性。驅(qū)動(dòng)繩索在繞過(guò)滑輪時(shí)，其驅(qū)動(dòng)力會(huì)有衰減，單元上驅(qū)動(dòng)力差異會(huì)影響天線(xiàn)的展開(kāi)同步性?；贏DAMS/Cable模塊，詳細(xì)介紹驅(qū)動(dòng)繩索的動(dòng)力學(xué)建模方式，為天線(xiàn)的展開(kāi)工程分析提供參考。
　　3.雙剪式鉸天線(xiàn)是2012年歐洲航天局(ESA)在之前網(wǎng)狀反射面天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出了一種新型的空間可展開(kāi)天線(xiàn)，然后建立模型進(jìn)行展開(kāi)過(guò)程分析，并制作了6m的樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，認(rèn)定為最具有潛力的天線(xiàn)形式。本文針對(duì)該類(lèi)型天線(xiàn)，首先進(jìn)行