含彈性構(gòu)件的鉸接式可展開(kāi)支撐臂設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著太空探索的不斷深入，空間可展開(kāi)支撐臂承擔(dān)起了越來(lái)越多的任務(wù)，其能否在太空中平順展開(kāi)，能否滿足剛度和強(qiáng)度的需求，能否達(dá)到預(yù)期的工作年限，對(duì)空間探測(cè)任務(wù)影響極大，甚至決定整個(gè)太空項(xiàng)目的成敗。
　　本文在基于對(duì)國(guó)內(nèi)外可展開(kāi)支撐臂結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)的理解上，結(jié)合本課題支撐臂的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了一款含彈性構(gòu)件的鉸接式可展開(kāi)支持臂。介紹了支撐臂展收原理，根據(jù)可展開(kāi)單元和彈性構(gòu)件的幾何特點(diǎn)及工作狀態(tài)，分析彈性構(gòu)件的受力情況，獲得彈性構(gòu)件的簡(jiǎn)化力學(xué)

2、模型，給出可用于支撐臂的彈性構(gòu)件幾何參數(shù)和材料屬性。設(shè)計(jì)了支撐臂的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
　　分析了支撐臂的靜力學(xué)特性。根據(jù)可展開(kāi)支撐臂各節(jié)點(diǎn)的受力情況，建立支撐臂各剛度的表達(dá)式，并研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)支撐臂剛度的影響，同時(shí)運(yùn)用有限元法求解支撐臂各剛度對(duì)比分析拉索半徑對(duì)支撐臂桁架剛度的影響。
　　建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型。建立支撐臂任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程，研究其運(yùn)動(dòng)學(xué)特性；建立支撐臂展開(kāi)過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，研究在不同驅(qū)動(dòng)策略下驅(qū)動(dòng)力隨時(shí)間變化的規(guī)律；