空间展开桁架结构论文_刘建文,丁洁玉

导读:本文包含了空间展开桁架结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:桁架,动力学,结构,空间,角速度,矩阵,方程。

空间展开桁架结构论文文献综述

刘建文,丁洁玉[1](2014)在《空间可展桁架结构展开过程优化控制的改进遗传算法》一文中研究指出针对空间可展桁架结构展开过程,建立优化控制通用模型,通过最优控制力的选取,使空间可展桁架结构得以平稳、快速展开。为了避免基于梯度的优化方法在寻找最优控制力过程中大量的灵敏度计算,采用遗传算法进行全局寻优,并对选择算子和自适应较差概率函数、变异概率函数进行改进,以克服早熟收敛问题,进一步提高优化效率。优化过程中结合多体动力学方程高阶保结构数值积分方法,提高算法稳定性和收敛速度。以简单剪式可展桁架结构为例,对其展开过程多体系统动力学模型利用改进遗传算法进行优化控制,并与基于梯度的优化控制方法进行比较。(本文来源于《2014年可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2014-10-25)

许妍妩,王春洁,宋顺广[2](2014)在《空间展开桁架结构的减振优化设计方法》一文中研究指出航天器的空间可展桁架机构在展开锁定后形成一个大跨度的支撑结构。为满足设计要求,需要抑制某些模态的响应对振动进行控制。研究了利用粘弹性阻尼器减振的结构优化设计方法,选取了粘弹性阻尼器的计算模型并说明其有限元模拟方法,基于粘弹性阻尼器减振仿真过程的自动化,在给定阻尼器个数和系数的条件下,以模态阻尼比最大为目标对阻尼器位置进行了优化配置,优化后取得了良好的减振效果。方法对空间桁架结构的减振有实际意义。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2014年04期)

刘振玉,冯纪生,张庆君[3](2012)在《一种空间可展开桁架结构杆件热膨胀系数的优化设计》一文中研究指出文章就一种空间可展开平板天线支撑桁架结构的热膨胀系数设计,针对传统靠经验试凑的情况,提出了一种热膨胀系数优化设计方法。该方法首先通过分析计算各杆件轴的热膨胀系数对热变形的影响(即计算热变形对杆件轴向热膨胀系数的敏度),根据敏度绝对值的大小对杆件进行分组;其次,在给定最大热变形约束下,将敏感杆件组的热膨胀系数设为设计变量进行优化,计算杆件热膨胀系数极值,从而确定其所能允许的可行范围;最后对计算所得的热膨胀系数范围进行了校验和参数分配,经计算,在此范围内取值符合最大变形约束要求。(本文来源于《航天器工程》期刊2012年03期)

赵浩江[4](2011)在《空间可展开桁架结构动力学分析及振动主动抑制研究》一文中研究指出由于空间可折展桁架结构具有折迭比大、质量轻和高刚度等优点,近年来在航天领域得到广泛应用。空间桁架结构工作在零重力环境下,一旦受到来自航天器、端部载荷、陨石撞击或高低温交变载荷的激励,很容易激起低频、大幅度振动。由于桁架自身在零重力环境下阻尼很小,这种振动很难衰减,将对航天任务造成重大影响。传统的被动振动控制对高频振动效果较好,且需要通过以增加附加质量为代价实现,在航天领域应用具有一定的局限性。因此,开展空间桁架结构的振动主动控制研究势在必行。本文以空间桁架式可展开支撑臂为研究对象,从主动控制构件设计、桁架动力学建模与分析、振动主动控制策略和动力学及振动主动控制实验四个方面开展桁架式支撑臂的动力学和振动主动控制研究。对压电陶瓷作动器的工作原理进行分析,并通过实验研究了迭堆式压电陶瓷作动器的动静态位移输出特性,设计出了能够替代空间桁架结构中支撑杆的主动控制构件。为解决压电陶瓷输出位移小的缺点,提出了一种新型的形状记忆合金作动器,并设计了其加热冷却系统,对所提出的新型形状记忆合金作动器进行了特性分析和原理实验。振动主动控制与被控对象的动力学特性往往息息相关,密不可分。因此,研究振动主动控制一般先从动力学研究着手。分别编写了采用叁维杆单元和刚架单元对桁架动力学建模的程序,建立了桁架的动力学模型。分析计算了桁架的主要固有频率和模态振型,为探究影响桁架振动特性的因素以及为后续的振动主动控制仿真做准备,并分析了各模态对应的杆件应变能分布情况,用以确定振动主动控制中主动控制构件的布置位置。研究了桁架振动主动控制方法,采用模态空间下的二次型最优控制方法对桁架振动主动控制进行仿真,分析了控制前后振动幅度衰减情况。研究了主动控制杆位置和数量对控制结果的影响情况;结合模态置信度矩阵和多岛遗传算法,对实际控制中传感器位置和数量进行了优化配置。利用锤击法进行空间可展开桁架式支撑臂的模态试验,利用模态分析软件得到固有频率和振型,将实验测试结果与理论建模结果进行对比。将主动控制杆件替换桁架支撑杆后,利用比例反馈控制对桁架进行了振动主动控制实验。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-06-01)

王立国,王本利,王振华[5](2009)在《空间展开桁架结构动态特性分析》一文中研究指出通过ADAMS和I-DEAS建立空间展开桁架的柔性多体动力学仿真模型.比较了刚柔桁架展开过程中卫星姿态角及姿态角速度的变化,及柔性桁架的不同展开速度对卫星姿态角及姿态角速度的影响.通过对卫星在不同初始姿态角速度下,及在受到力矩脉冲作用下展开时卫星的姿态角速度影响的比较,说明了在这两种初始扰动下桁架展开运动的稳定性情况.对不同驱动角速度下桁架展开的仿真比较得到该桁架的失稳条件.(本文来源于《哈尔滨理工大学学报》期刊2009年01期)

杨玉龙[6](2007)在《空间展开桁架结构设计理论与热控制研究》一文中研究指出空间结构越来越向大型化发展,故展开结构具有广泛的优势。对于展开结构,结构设计和热控制研究是两个基本内容。结构设计主要进行展开性能分析和实体模型设计,热控制研究是为了研究展开结构在轨中的热特性,以进行被动热设计和热控制。本文在大量学者研究的基础上,对结构设计采用阶段设计理论,对热控制研究从热传导方程和热弹性力学方程入手,利用热静力学和非耦合动力学理论,以桁架抛物面展开天线结构为基本模型,采用热有限元法,对其结构设计、温度场、位移场以及热致振动进行分析。主要研究成果如下:为保证展开过程的有效性,在引入展开结构叁阶段设计方法的基础上,提出了各阶段需要完成的目标参数和分析模型以及相应的理论进行验证。(1)概念设计阶段的主要任务是从概念上选择合适的展开折迭模式,完成的目标参数主要是可展性和可折迭性,研究模型为拓扑模型,采用广义逆理论进行结构形态控制分析。(2)模型设计阶段的主要任务是确定杆件和结点的具体尺寸,实现展开方案的实物模型化,完成的主要目标参数是杆件和结点协调性,防止实际展开过程中出现偏位和卡死的现象,研究模型为实体模型,采用多体动力学进行理论分析研究。(3)优化阶段的主要任务是对修正后的模型进行优化,完成的目标参数是各种实际目标参数,采用优化理论进行优化分析,实际目标参数作为优化设计的约束函数。结合设计方法,对空间望远镜调焦机构、伸展臂和桁架式可展抛物面天线进行分析。利用热静力学理论,采用热有限元法,编制温度场计算程序,并推导了背架结构所引起的单元遮挡阴影面积。以桁架式展开天线为研究对象,分析背架热控涂层、背架材料以及热控涂层退化的影响等对桁架式展开天线的温度场和热变形的影响,对桁架式展开天线的总体热特性进行研究。提出桁架式展开天线被动热设计基本原则:(1)由于天线各部分温度分布极不均匀,引入极值温度区域指标,根据各构件的工作温度要求,确定设计极值温度区域,同时考虑热控涂层退化引起极值温度区域升高的影响,并且尽可能的选用高辐射率的热控涂层。(2)根据热控涂层吸收率辐射率比与极值温度区域的对应性,选择基本的热控涂层。(3)背架的材料特性对反射面极值温度影响不大,背架材料初始设计可单独进行,并且尽可能选择低热胀系数的材料。为判断瞬态温度场有限元方程(非线性微分方程)解的准确性,结合空间展开结构的特点,引入了趋向准确解的附加收敛准则。利用非耦合动力学理论,推导了热致振动中由瞬态温度场引起的热荷载形式,将瞬态温度场以多点激励的方式施加于空间展开结构模型,进行空间展开结构热致振动特性分析。研究表明:(1)结点的转角位移热致振动比平动位移明显,呈现与结构低阶自由振型相似的特点。(2)结构物理特性不变,改变结构的约束方式,可以调整热致振动现象。(本文来源于《浙江大学》期刊2007-01-01)

王立国[7](2006)在《空间展开桁架结构动态特性分析》一文中研究指出空间展开桁架结构属于多体动力学研究范畴,本文利用Lagrange乘子法建立多体动力学方程,通过ADAMS和I-DEAS建立空间展开桁架的多体动力学仿真模型,进行仿真计算。首先,对一带有铰接间隙的空间展开桁架利用ADAMS进行建模仿真。通过对有无铰接间隙的刚性空间展开桁架模型的计算结果比较,说明铰接间隙的存在对于桁架展开过程的影响及这一过程对卫星的姿态角速度的影响,同时比较了有无铰接间隙时铰接处在展开过程中接触力的变化。其次,对一空间展开桁架建立了多柔体动力学模型并进行仿真计算。利用I-DEAS对桁架单元的模态进行计算,生成模态中性文件,然后将其输入到ADAMS/FLEX里与卫星组成柔性空间展开桁架结构模型,进行展开桁架的多柔体动力学仿真计算。文中给出了展开前后的动力学固有特性;对展开过程中分别为刚性桁架和柔性桁架两种情况进行了仿真计算,对比了两种情况的桁架展开过程中卫星姿态角及姿态角速度的变化;比较了柔性桁架不同展开速度对卫星姿态角及姿态角速度的影响;分析了柔性桁架展开过程对卫星非展开方向的姿态角度及角速度的影响及原因;对柔性桁架展开过程中及展开锁定后的卫星姿态角速度的变化曲线进行快速傅立叶变换,得到柔性桁架展开过程即展开锁定后卫星姿态角速度的频幅特性曲线。最后,对空间展开柔性桁架进行运动稳定性进行分析。根据无扰运动的稳定性定义,通过对卫星在不同初始姿态角速度下及受到力矩脉冲作用下展开时卫星的姿态角速度的影响的比较,说明在这两种初始扰动下桁架的展开运动的稳定性情况;对不同驱动角速度下桁架展开的仿真结果比较得到该桁架的失稳条件。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2006-06-01)

陈务军,关富玲,董石麟[8](2000)在《空间展开折迭桁架结构动力学分析研究》一文中研究指出本文以笛卡尔坐标系下节点自然坐标为未知量 ,建立了桁架结构系的基本运动力学方程 ,并首次推导出桁架结构中常用节点附加几何约束方程 ,相应约束 Jacobi矩阵及其导数矩阵 ,采用奇异值分解法求约束 Jacobi矩阵的零空间基和 M- P广义逆 ,并由矩阵缩减法建立了带约束桁架体系的运动力学方程和求解方法。数值算例表明该方法适于可展折迭桁架结构运动力学分析。(本文来源于《计算力学学报》期刊2000年04期)

陈务军,董石麟,付功义,周岱,关富玲[9](2000)在《不稳定空间展开折迭桁架结构稳定过程分析》一文中研究指出本文以理想桁架节点笛卡尔坐标为未知量,全面建立了复杂不稳定空间展开折迭桁架结构的几何约束方程,并推导出相应的几何约束Jacobi矩阵,建立了线性稳定过程分析的理论与方法,阐明了稳定过程的力学机理,明确提出稳定目标函数,且分析了稳定状态的力学特点,并考虑了几何约束二阶项对稳定过程解的影响。最后,数值算例验证了该方法、程序的正确性与适用性。(本文来源于《工程力学》期刊2000年05期)

陈务军,董石麟,付功义,周岱,胡继军[10](2000)在《扭簧驱动空间展开桁架结构分析》一文中研究指出扭簧驱动展开桁架是由高比刚度材料的薄壁管件作为主要构件 ,由高比强度材料和特制扭转弹簧构成活动接点 ,大部分杆件两端在同一平面方向内设置扭簧构成可协调同步展开折迭运动的复杂机构 .基于此构成机理和独特的受力特点 ,提出合理假设 ,推导出两端带扭簧的杆件宏单元缩减线弹性刚度矩阵 ;基于梁的弯曲理论和位移模态 ,直接导出了宏单元的一致质量矩阵 ,这两个矩阵可有效地用于扭簧驱动空间展开桁架的结构分析 .最后给出了一个数值分析算例 ,证明了方法的有效性(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2000年08期)

空间展开桁架结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

航天器的空间可展桁架机构在展开锁定后形成一个大跨度的支撑结构。为满足设计要求,需要抑制某些模态的响应对振动进行控制。研究了利用粘弹性阻尼器减振的结构优化设计方法,选取了粘弹性阻尼器的计算模型并说明其有限元模拟方法,基于粘弹性阻尼器减振仿真过程的自动化,在给定阻尼器个数和系数的条件下,以模态阻尼比最大为目标对阻尼器位置进行了优化配置,优化后取得了良好的减振效果。方法对空间桁架结构的减振有实际意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

空间展开桁架结构论文参考文献

[1].刘建文,丁洁玉.空间可展桁架结构展开过程优化控制的改进遗传算法[C].2014年可展开空间结构学术会议摘要集.2014

[2].许妍妩,王春洁,宋顺广.空间展开桁架结构的减振优化设计方法[J].机械设计与制造.2014

[3].刘振玉,冯纪生,张庆君.一种空间可展开桁架结构杆件热膨胀系数的优化设计[J].航天器工程.2012

[4].赵浩江.空间可展开桁架结构动力学分析及振动主动抑制研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[5].王立国,王本利,王振华.空间展开桁架结构动态特性分析[J].哈尔滨理工大学学报.2009

[6].杨玉龙.空间展开桁架结构设计理论与热控制研究[D].浙江大学.2007

[7].王立国.空间展开桁架结构动态特性分析[D].哈尔滨工业大学.2006

[8].陈务军,关富玲,董石麟.空间展开折迭桁架结构动力学分析研究[J].计算力学学报.2000

[9].陈务军,董石麟,付功义,周岱,关富玲.不稳定空间展开折迭桁架结构稳定过程分析[J].工程力学.2000

[10].陈务军,董石麟,付功义,周岱,胡继军.扭簧驱动空间展开桁架结构分析[J].上海交通大学学报.2000

论文知识图

空间展开桁架结构动态特性分析空间展开桁架结构动态特性分析不同初始条件下展开卫星2向角速度差值不同初始下展开卫星2向角速度纤维增强形状记忆复合材料在多次变形...£=1.00时6_[况天线反射面和天线背...

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