导读:本文包含了环形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,环形,天线,结构,载荷,圆柱,边界。
环形桁架结构论文文献综述
郭王策[1](2018)在《环形桁架网状天线结构形态优化设计》一文中研究指出伴随卫星通讯的蓬勃发展,大口径网状天线成为各国竞相研制的一种星载天线形式,形态设计是网状天线研制的关键技术。本文针对环形桁架网状天线的初始拓扑、结构形态和天线热变形等关键问题做了深入地研究,主要内容如下:(1)针对天线索网面初始拓扑设计问题,首先以偏置抛物面天线反射面为重点,介绍了椭圆反射面与圆形反射面的切割方式并给出了一种反射面边界节点等分的方法。其次,给出了准测地线索网面初始拓扑的生成过程,得到了索网面的初始拓扑。考虑到索网面拓扑与天线性能直接相关,对索网面拓扑m?n进行设计。分析索网面径向主索数m、环向索数n与网面张力均匀性、形面精度之间的关系,确定合适的索网面拓扑构型。(2)针对天线环形桁架变形会引起网面张力均匀性和形面精度恶化的问题,提出了一种考虑桁架变形的天线形态设计优化方法。该方法的设计过程分为两步:第一步,给定索段张力分布,进行纯索网的找形设计。第二步以给定的索网张力分布为基础,结合力密度找形算法与非线性有限元方法,进行索网-环形桁架组合结构的整体形态设计。该方法是建立在天线整体模型的基础上,通过有限元方法计算结构变形,以变形后的索网结构和给定的张力分布为依据重新找形,通过迭代完成了索网-环形桁架整体形态设计。采用该方法对偏置与旋转抛物面天线分别进行了形态设计,算例结果表明,有效降低了桁架变形对网状天线性能的影响,改善了网面张力均匀性及形面精度。(3)针对空间温度变化引起的天线热变形问题,以网状天线为研究对象,给出了天线热变形分析过程。考虑-150℃与110℃两种温度工况,基于有限元方法,建立了天线热分析模型,计算了两种温度工况下的天线热变形。分析了温度变化对网状天线张力均匀性、形面精度的影响。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-05-01)
张涛[2](2018)在《环形索网天线桁架结构设计及展开过程分析》一文中研究指出随着卫星通信技术的不断发展,对星载天线的技术要求也越来越高。环形索网天线因具有大口径、轻质量、高收纳率、低面密度、高精度等优点,已然成为了星载可展开天线领域的研究焦点,在实现大口径星载天线方面非常具有研究价值。本文在参考现有星载可展开天线结构的基础上,以降低天线收拢高度,增大收纳率为目标,设计了一种双层平行四边形环形桁架结构。围绕这种新型环形索网天线主要做了以下工作:(1)对双层平行四边形环形桁架的展开原理及其包括的主要零件做了详细介绍。结合具体设计参数,对桁架整体和结构单元尺寸做了详细尺寸设计。使用叁维软件,设计了桁架主要零件,装配得到了桁架整体装配模型并对桁架展开运动进行了模拟。(2)根据双层平行四边形环形桁架的结构特点,使用坐标变换方法,推导了结构单元之间的运动转换关系,建立参数化的桁架运动学分析模型,给出了桁架任意节点的位移、速度和加速度方程,对桁架与索网结构挂接节点的展开运动规律进行了研究。通过对展开角速度进行规划,控制桁架展开过程,减小展开冲击。(3)以旋转抛物面环形索网天线为研究对象,考虑到索网结构预应力对展开过程的影响,通过建立和求解有限元刚度方程,完成对索网结构中间展开形态的找形分析。研究天线展开过程所涉及的能量转换,给出了索网结构势能和驱动索做功的计算方法。将展开过程分为多个阶段,对索网结构做静态展开分析,给出了展开过程驱动索的拉力具体分析过程。结合具体算例,使用mathematica软件编写了展开仿真程序,求得两种不同结构天线的展开过程势能和驱动索拉力变化曲线,分析仿真结果,验证了研究方法的可靠性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01)
马国亮,高博,徐明龙,罗亚军,张丰[3](2018)在《基于音圈电机的环形桁架结构主动悬吊方法》一文中研究指出环形桁架结构是卫星可展开天线的基本结构。文章提出一种主动悬吊方法,可在地面状态下卸载环形桁架结构的重力。该方法基于音圈电机可以同时输出安培力和大位移,通过求解悬吊系统的静态方程计算悬吊点的张力即所需安培力;然后,建立主动悬吊试验系统,令音圈电机输出等于所需安培力,即实现悬吊结构对重力的卸载。经试验验证,悬吊后的结构前两阶频率与原结构的几乎相等,且模态一致,说明该悬吊方法有效。(本文来源于《航天器环境工程》期刊2018年01期)
杨绍武,张伟[4](2017)在《受边界载荷的大型环形桁架天线结构非线性动力学研究》一文中研究指出将展开锁定的大型环形天线简化为等效圆柱壳结构,并考虑前后索网对环形桁架的作用力,进而研究了其在一种特殊边界条件下呼吸振动的分岔和混沌.本文考虑热应力的影响,基于一阶剪切变形理论和von-Karman几何非线性关系,运用Hamilton原理推导出等效圆柱壳的偏微分形式的运动方程.并考虑将圆柱壳的一条母线固定,两端自由的特殊边界条件,利用Galerkin法将偏微分方程离散为常微分方程.运用Runge-Kutta法,对特殊边界条件下的等效圆柱壳进行数值仿真,获得系统的分岔图、最大Lyapunov指数曲线、叁维分岔图、时间历程图、相图和庞加莱截面.研究了作用在等效圆柱壳两端上的径向线载荷和面内载荷对系统振动行为的影响(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2017年10期)
袭安,张伟[5](2017)在《大型可展环形桁架天线结构非线性铰的参数辨识》一文中研究指出大型可展开环形天线的桁架支撑结构由大量的杆件及铰链连接而成,在制造及装配等过程中铰链的间隙不可避免,这将引起结构产生复杂的非线性行为,因此对铰链动力学参数的确定尤为重要。力状态映射法为非线性铰链的参数辨识提供了帮助,参数辨识结果反映了真实铰链的非线性刚度摩擦及阻尼特性。首先,将桁架结构单胞进行区域划分,对结合部以外的部分进行等效,将离散的杆件部分连续化;然后利用力状态映射法对结合部进行参数辨识,确定结合部的动力学参数,进而得到结合部的等效动力学表达。利用辨识参数建立的动力学模型能够描述铰链结构中的多种线性和非线性动力学特点,并可进一步应用于桁架结构整体建模中。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(C)》期刊2017-08-13)
李亚南,张伟,曹东兴,崔云涛[6](2017)在《环形桁架结构模态实验及有限元仿真分析》一文中研究指出针对大型可展开环形桁架天线结构开展了模态实验和有限元仿真分析。首先设计加工了环形桁架实验模型,采用锤击法对自由边界条件下环形桁架结构进行了实验模态分析,得到环形桁架结构的前六阶固有频率及其对应模态振型,并通过模态置信准则对实验结果进行了可靠性分析。其次,建立了环形桁架实验模型的有限元模型并进行模态分析,仿真得到其前六阶固有频率和模态振型。最后详细对比分析了实验结果与有限元仿真结果。结果表明:二者固有频率误差小于5%,且实验模态振型与有限元仿真模态振型一致,证明了本文分析结果真实可靠;同时,分析得到了环形桁架结构第一、二阶振型为椭圆形,第叁、四阶振型为叁角形,第五、六阶振型为四边形。(本文来源于《应用力学学报》期刊2017年01期)
王祥[7](2016)在《大型空间环形桁架结构在轨温度场与热致振动研究》一文中研究指出环形桁架是空间环形可展开索网天线的主要支撑结构,其折迭体积小、质量轻,展开锁定后具有大尺度、大柔性的特点。环形桁架在轨运行时处于特殊的热辐射环境,尤其在出入地球阴影区,桁架结构经历冲击形式的热载荷,易引起热变形、热致振动等问题,但全尺寸的航天器地面热试验费用昂贵且十分困难。因此,对环形桁架在轨运行的温度分布和力学行为进行理论和数值仿真研究十分必要。首先,依据空间环形桁架在轨运行时各杆件的在轨位置,计算杆件与太阳辐射、地球红外辐射、地球反照辐射的夹角参数,获得单元的各项热流和温度响应。编程计算了春分时同步轨道上环形桁架的瞬态温度场,分析了在轨运行的温差情况,阐明了环形桁架在轨运行的温度分布的复杂性,可能诱发的热致振动等热-结构耦合问题。接着,采用Fouier温度杆单元和结构有限元方法,计算了带末端集中质量的悬臂梁热致冲击响应,对比了非耦合计算与耦合计算的差异。此外,应用该方法数值仿真了12.5m口径环形桁架整体热致冲击的响应,对比了不同材料、不同口径、不同圆筒半径和不同圆筒壁厚的响应结果。最后,基于空间梁和空间圆环的连续体模型,建立简化的近似状态方程,获得了热致振动的稳定域,该稳定域与数值仿真结果吻合较好。本文通过对大型空间环形桁架的在轨温度场与热致振动研究,获得了相应模型的瞬态温度场和热致振动响应,为环形桁架热设计、热致振动抑制提供了参考和依据。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-12-01)
杨癸庚,宗亚雳[8](2016)在《环形桁架可展开天线索网结构优化设计》一文中研究指出可展开天线索网结构需通过找形设计来实现其平衡状态,为了改善张力均匀性,提出一种优化设计方法,该方法分为前、后索网找形设计两部分。先设计前索网,在满足网面精度要求的条件下,实现前索网所有内部索段的张力相等、边界索段与内部索段的最大张力比最小;再根据前索网的形和力,在调整索保持竖直、后索网满足高度要求的条件下,优化实现后索网最大张力比最小。然而,天线在轨运行将受到周期性热载荷作用,导致形面精度恶化,因此,卫星发射前,需要对天线进行形面最佳预调整。在轨热载荷作为区间量处理,基于最小-最大法建立了索网天线形面预调整的优化模型,通过预调整,天线在整个温度区间内的综合形面精度得到提高。另外,为了提高效率,在轨天线反射面需要进行波束赋形设计。传统机电分离的设计方法中,赋形反射面通常是凹凸不平的曲面,这将导致索网天线结构不可张拉。为了实现张拉索网天线的赋形设计,以各个索单元的力密度为设计变量,张力为约束,并同时以结构的电性能和张力均匀性为目标,建立了机电集成的波束赋形优化模型。通过机电集成赋形设计,索网天线不仅能满足远场电性能指标,又具有较好的张力均匀性。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23)
刘涛,张伟[9](2016)在《大型可展环形卫星天线桁架索网耦合结构的非线性动力学研究》一文中研究指出大型可展环形卫星天线结构的桁架与索网之间存在耦合振动影响,且该耦合结构可简化为两端覆有预拉伸弹性膜且单侧固定的复合材料圆柱壳结构,其中双膜对圆柱壳的影响可用与圆柱壳横向振动相关的带有阻尼的弹性激励来表示。为分析大型可展环形卫星天线桁架索网耦合结构的非线性动力学研究,基于Reddy叁阶剪切变形理论和von-Karman几何非线性应变位移关系,通过Hamilton原理推导出了考虑温度激励和双膜影响的单侧固定圆柱壳的偏微分非线性运动控制方程,运用Galerkin法将其离散为两自由度耦合且带有立方非线性项及常数项的常微分方程。考虑该圆柱壳非线性动力系统两阶模态之间的1:2内共振-主参数共振-1/2亚谐共振情况下的非线性动力学行为,利用渐进摄动法对圆柱壳动力学方程进行摄动分析,得到了四维直角坐标形式的平均方程。通过求解振动系统周期解的方法来刻画振动系统周期振幅与系统参数的关系,分析所得幅频曲线可以发现不同参数的变化对系统非线性刚度产生的影响不同。运用Runge-Kutta法将温度激励对该系统非线性动力学的影响进行了数值仿真,模拟结果包括分叉图、相图、波形图以及Poincare截面,仿真结果表明:随着温度激励幅值在一定范围内变化,周期运动与混沌运动会交替出现。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23)
袭安,张伟[10](2016)在《环形天线桁架支撑结构的等效圆柱壳模型》一文中研究指出针对大型空间环形天线桁架支撑结构的几何和物理特性,提出了一种基于连续体模型的等效建模方法。桁架结构单元的尺寸相对于总体尺寸较小且周期循环,将桁架单元比拟为相当的圆柱壳单元。建立二维连续体单元与二维桁架单元之间的关系,进行物理条件、几何条件和内力条件的等效。给出了与二维桁架单元等效的二维连续体单元的薄膜刚度和弯曲刚度。通过环形桁架支撑结构与等效圆柱壳模型固有振动特性的对比分析,验证等效模方法的可行性。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23)
环形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:
随着卫星通信技术的不断发展,对星载天线的技术要求也越来越高。环形索网天线因具有大口径、轻质量、高收纳率、低面密度、高精度等优点,已然成为了星载可展开天线领域的研究焦点,在实现大口径星载天线方面非常具有研究价值。本文在参考现有星载可展开天线结构的基础上,以降低天线收拢高度,增大收纳率为目标,设计了一种双层平行四边形环形桁架结构。围绕这种新型环形索网天线主要做了以下工作:(1)对双层平行四边形环形桁架的展开原理及其包括的主要零件做了详细介绍。结合具体设计参数,对桁架整体和结构单元尺寸做了详细尺寸设计。使用叁维软件,设计了桁架主要零件,装配得到了桁架整体装配模型并对桁架展开运动进行了模拟。(2)根据双层平行四边形环形桁架的结构特点,使用坐标变换方法,推导了结构单元之间的运动转换关系,建立参数化的桁架运动学分析模型,给出了桁架任意节点的位移、速度和加速度方程,对桁架与索网结构挂接节点的展开运动规律进行了研究。通过对展开角速度进行规划,控制桁架展开过程,减小展开冲击。(3)以旋转抛物面环形索网天线为研究对象,考虑到索网结构预应力对展开过程的影响,通过建立和求解有限元刚度方程,完成对索网结构中间展开形态的找形分析。研究天线展开过程所涉及的能量转换,给出了索网结构势能和驱动索做功的计算方法。将展开过程分为多个阶段,对索网结构做静态展开分析,给出了展开过程驱动索的拉力具体分析过程。结合具体算例,使用mathematica软件编写了展开仿真程序,求得两种不同结构天线的展开过程势能和驱动索拉力变化曲线,分析仿真结果,验证了研究方法的可靠性。
(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。
环形桁架结构论文参考文献
[1].郭王策.环形桁架网状天线结构形态优化设计[D].西安电子科技大学.2018
[2].张涛.环形索网天线桁架结构设计及展开过程分析[D].西安电子科技大学.2018
[3].马国亮,高博,徐明龙,罗亚军,张丰.基于音圈电机的环形桁架结构主动悬吊方法[J].航天器环境工程.2018
[4].杨绍武,张伟.受边界载荷的大型环形桁架天线结构非线性动力学研究[J].中国科学:物理学力学天文学.2017
[5].袭安,张伟.大型可展环形桁架天线结构非线性铰的参数辨识[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(C).2017
[6].李亚南,张伟,曹东兴,崔云涛.环形桁架结构模态实验及有限元仿真分析[J].应用力学学报.2017
[7].王祥.大型空间环形桁架结构在轨温度场与热致振动研究[D].南京航空航天大学.2016
[8].杨癸庚,宗亚雳.环形桁架可展开天线索网结构优化设计[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
[9].刘涛,张伟.大型可展环形卫星天线桁架索网耦合结构的非线性动力学研究[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
[10].袭安,张伟.环形天线桁架支撑结构的等效圆柱壳模型[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016