空間可展遮光罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析與仿真.pdf

1、目前大型可展結(jié)構(gòu)越來越重要,為了獲取更清晰的照片、得到更強(qiáng)的反射信號等,在空間望遠(yuǎn)鏡中需要大口徑的反射面,大口徑的望遠(yuǎn)鏡。本文對對某大型空間望遠(yuǎn)鏡所需的遮光罩進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析、制作與仿真。
　　 論文首先查閱了國內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)了國內(nèi)外可展開遮光罩的應(yīng)用情況及其展開過程研究現(xiàn)狀,對課題的研究意義和研究思路進(jìn)行了說明。
　　 對于可展結(jié)構(gòu),為了提高展開后的剛度和穩(wěn)定性,通常會增加多余約束。然而,過多約束可能使結(jié)構(gòu)

2、無法展開。在設(shè)計這種結(jié)構(gòu)時,目前一般通過幾何分析和試算來確定幾何拓?fù)?。本文提出了確定結(jié)構(gòu)可展性以及拓?fù)湓O(shè)計的另一種方法。在廣義逆理論的基礎(chǔ)上利用矩陣的符號運算,針對無法展開的結(jié)構(gòu),在不減少其約束個數(shù)的情況下,可以直接求出合適的約束條件(或構(gòu)件尺寸),使結(jié)構(gòu)能夠由初始形態(tài)展開到預(yù)定形態(tài)。該方法最大的優(yōu)勢在于不需要人工干預(yù),可以實現(xiàn)程序化。
　　 在分析上,本文首先簡要介紹了在展開分析中具有重要應(yīng)用的Moore-Penrose廣義逆

3、矩陣?yán)碚?以及其求解方法。然后運用該理論,并在此基礎(chǔ)上加入了部分向量式有限元思想,將之運用于剛體骨架之外的索膜的近似計算和仿真之中,取得了較好的效果。
　　 在設(shè)計與分析的基礎(chǔ)上,使用硬鋁和鋁鉑制作了實物模型,該模型使用電氣驅(qū)動能夠順利展開。
　　 最后基于可展結(jié)構(gòu)理論分析方面的研究成果,運用VC++、MATLAB、VTK混合編程開發(fā)了一套可展結(jié)構(gòu)展開動力學(xué)仿真軟件,并對開發(fā)過程中所涉及到的一些問題,如三維可視化及前后處