空間可展天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析與索膜結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、該文主要研究內(nèi)容可分為兩大部分,第一部分為空間可展天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析;第二部分為索膜結(jié)構(gòu)分析及CAD軟件的開發(fā)研制.隨著宇航科技的發(fā)展,各相關(guān)學(xué)科對空間可展天線提出了更高的要求,主要體現(xiàn)在大口徑、高精度兩方面,為此各國學(xué)者提出了形式眾多的空間可展天線結(jié)構(gòu)概念,環(huán)形桁架可展天線是其中最具潛力的結(jié)構(gòu)形式之一,是該文研究的一個重要方面.環(huán)形桁架可展天線中心索網(wǎng)的預(yù)拉力配置問題是此類天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的重點(diǎn),目前,常采用的解決方法為非線性有限

2、元平衡迭代.該文從桁架理論的奇異值分解出發(fā),結(jié)合有約束線性優(yōu)化方法,提出了解決這一問題的另一途徑,編制了相應(yīng)的分析程序,經(jīng)過算例分析與驗(yàn)證,證明了該方法的正確性.文中對桁架理論的奇異值分解法、自應(yīng)力模態(tài)、機(jī)構(gòu)位移模態(tài)、有約束線性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型、約束矩陣集成等關(guān)鍵概念和技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)說明.結(jié)合課題組承接的科研項(xiàng)目,對一大型環(huán)形桁架可展天線結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析,對設(shè)計(jì)分析的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,通過對該類天線四種常用索網(wǎng)形式的對

3、比分析及各類結(jié)構(gòu)參數(shù)的參數(shù)化分析,得出了索網(wǎng)形式及各類結(jié)構(gòu)參數(shù)對其靜、動力特性的影響規(guī)律,對此類可展天線的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義.索膜結(jié)構(gòu)是近年來在中國建筑業(yè)發(fā)展較迅速的一種結(jié)構(gòu)形式,其設(shè)計(jì)分析內(nèi)容包括:形態(tài)分析、荷載分析及裁剪分析.該文對形態(tài)分析的三種常用方法的原理進(jìn)行了說明及公式推導(dǎo).同時(shí),基于節(jié)點(diǎn)力平衡原理,采用子結(jié)構(gòu)的數(shù)值方法,提出了一種形態(tài)分析的新方法,編制了相應(yīng)的分析程序,通過經(jīng)典算例及工程實(shí)例對其可行性進(jìn)行了驗(yàn)證,并指出了這種方