空间可展开桁架论文_曹巨江,陈园,魏妍,郑杭妮

导读:本文包含了空间可展开桁架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,空间,动力学,天线,几何,算法,粘弹性。

空间可展开桁架论文文献综述

曹巨江,陈园,魏妍,郑杭妮[1](2018)在《一种空间模块化桁架式展开机构及其运动过程分析》一文中研究指出为设计一种折迭率高的新型空间桁架式展开机构并分析其运动过程,提出了由两个四棱锥对称布置组成的空间2自由度模块化可展单元。首先,阐述了空间桁架式展开机构的模块化组成原理。其次,根据机构顺利折迭条件推导了构件的几何协调方程。最后,根据展开过程的动作特征,将空间桁架式展开机构简化为平面机构并计算自由度,基于闭环矢量法对机构进行运动学分析。(本文来源于《机械传动》期刊2018年12期)

李培,马沁巍,宋燕平,刘铖,田强[2](2017)在《大型空间环形桁架天线反射器展开动力学模拟与实验研究》一文中研究指出近年来,可展开环形桁架天线被广泛应用于航天领域,将其作为提升通信卫星水平的关键技术.环形桁架式天线反射器可以看作是由可展开环形桁架和柔性索网反射器组成的复杂刚-柔耦合多体系统.为了精确表征柔性构件发生的大转动、大变形运动特性,本文采用结合绝对节点坐标方法(ANCF)与自然坐标方法(NCF)的绝对坐标(ACB)方法对该系统进行建模.为了提高天线展开动力学模拟的计算效率,文中提出基于静力缩聚法和多层区域分解方法的并行求解算法实现大规模刚-柔多体系统动力学方程的高效求解.此外,为了精确反映反射器不同步展开现象,在展开动力学模型中考虑驱动力衰减的影响.最后,基于上述方法对环形桁架天线反射器展开的第二阶段进行动力学分析,并通过4 m缩比环形桁架天线地面实验验证数值模拟的结果.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2017年10期)

李志来,杨利伟,徐宏,董得义,曹乃亮[3](2017)在《空间望远镜可展开次镜支撑桁架综述》一文中研究指出为了获取更高的分辨率,空间望远镜系统的尺寸变得越来越大,以至于这些光学仪器无法装入现存运载器的内包络。采用可展开结构或分瓣式光学元件是克服内包络限制的一种有效手段,目前,国际上许多航天型号任务正积极采用这样的设计方案。与传统光学系统不同的是,可展开光学系统将依赖于展开机构的重复性和可靠性,以及多光学元件的主动共相来满足光学系统的成像需求。可展开次镜支撑桁架是可展开光学系统的重要组成部分,其展开精度直接影响光学系统的性能。为了了解该类展开机构的发展现状,文章对可展开望远镜系统进行了充分的调研与分析,从结构形式、展开机构、驱动方式等角度讨论了几种典型的可展开次镜支撑桁架的特点,并对其中的关键技术,如铰链的非线性特性抑制技术、高重复性和稳定性在轨展开锁定技术及地面重力卸载技术等进行了分析与总结。最后归纳了可展开次镜支撑桁架的一些设计原则。(本文来源于《航天返回与遥感》期刊2017年03期)

苏新明,王晶,孙嘉明,许可,毕研强[4](2016)在《可展开空间桁架热致振动仿真与试验研究》一文中研究指出针对某可展开空间桁架,利用仿真方法分别分析了结构尺寸、重量、背景温度、背景热流等不同因素对结构热致振动的影响效果,根据分析结果发现在较高的背景温度下结构更容易出现热致振动现象。为避免出现热致振动现象,应开展结构轻量化刚性设计,端部载荷应采取减重设计,同时可改变结构表面的吸收率和发射率,降低入射热流的影响,抑制结构的准静态变形。利用2.8m桁架模拟60m桁架在国际首次开展了真空低温环境下空间可展开结构的热致振动试验,验证了分析结果,并发现了空间结构热致振动的新模式-扭摆振动,指出Boley参数对于一阶纯弯曲振动的预测是有效的,但大型空间结构的热致振动类型更复杂,因此对于大型空间结构热致振动的预测,Boley参数存在局限性。研究结果对后续开展类似大型空间结构在轨热致稳定性的地面试验研究有重要的借鉴意义。(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)

刘建文,丁洁玉[5](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[6](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[7](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)

郭宏伟,程刚,吴秋爽,刘荣强,邓宗全[8](2012)在《空间一维可展开桁架精度测量方法》一文中研究指出结合空间一维可展开桁架结构特点,基于四象限探测器光斑中心位置检测原理,提出以准直激光束为测量基准的空间一维可展开桁架结构精度测量方法.应用该方法可以实现对空间一维可展开桁架各构架单元的扭转角、横向偏移量、纵向偏移量及桁架直线度装配精度的测量.提出四象限探测器二维平面标定方法,将探测器的工作范围扩大到3 mm×3 mm,探测器的测量精度提高到0.05 mm.运用设计的基于四象限探测器的激光准直测量方法对空间一维可展开桁架进行了精度测量实验,得到桁架各刚性框架的最大扭转角为0.133 3°,最大横向偏移量为1.200 8 mm,最大纵向偏移量为1.299 3 mm,桁架的直线度误差为1.090 6 mm,验证了所提出的空间一维可展开桁架精度测量方法的有效性.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2012年01期)

田大可[9](2011)在《模块化空间可展开天线支撑桁架设计与实验研究》一文中研究指出空间可展开机构是人类进行空间探测活动不可缺少的航天装备,空间可展开机构中研究最活跃、发展潜力最大的一个分支是空间可展开天线,空间可展开天线是近二叁十年来随着航天科技的快速发展而产生的一种新型空间结构,自产生以来便受到许多发达国家和科研机构的高度重视。本文以口径大小变化灵活的模块化空间可展开天线支撑桁架为研究对象,开展了可展开天线基本单元的构型综合与优选方法、模块化可展开天线支撑桁架的空间几何模型、动力学特性分析、结构优化及展开实验等方面的研究工作。可展开天线构型的创新设计是可展开天线相关理论研究中最基础的问题。可展开天线支撑桁架也称为背架,通常由若干个模块或基本单元组成,为了设计形式新颖、收纳率大、占用空间小的可展开天线,以6种典型可展开天线基本单元为基础,基于图论理论,建立了4种基本单元的拓扑图模型,分析了构件及运动副的拓扑对称性,提出了可展开天线基本单元的构型综合方法。针对可展开天线模块化结构基本单元的设计要求,建立了构型方案的模糊综合评价数学模型,对构型方案进行了优选。为了保证天线的形面精度,提高天线的工作效率,对模块化可展开天线支撑桁架进行了空间几何建模。首先,针对球形支撑桁架与抛物面形工作表面形状差异的问题,提出了一种抛物面形天线工作表面的球面拟合方法。其次,按照等尺寸与不等尺寸两种类型的模块,基于齐次坐标变换方法,建立了两种支撑桁架的空间几何模型,分析了等尺寸模块建模时存在的连接偏差并给出了调整的方法,对不等尺寸模块的几何模型进行了验证。模块化可展开天线支撑桁架展开口径大、刚度低,在姿态调整和在轨运行等阶段要经历较为复杂的动力学环境,可能会随之产生许多动力学问题。采用ANSYS软件,建立了支撑桁架的有限元模型,基于子空间法对其进行了模态分析,得到了结构的固有频率和振型,分析了结构在周期载荷作用下的频率响应,研究了中心杆、弦杆、斜腹杆、竖杆和拉索等参数对支撑桁架固有频率的影响,从而给出了提高1阶固有频率的有效措施。质量与刚度是衡量可展开天线结构性能的两个重要参数,将这两个参数作为目标函数对结构的杆件参数进行了优化。首先,根据BP神经网络的基本原理,建立了用于优化的预测模型,并进行了泛化能力检验。其次,将目标函数进行构造处理,采用遗传算法对预测模型进行了优化,确定了支撑桁架各杆件的设计参数。在优化的基础上,对驱动机构及模块结构的方案进行了设计。最后,研制了一个模块化可展开天线支撑桁架的原理样机及一套零重力模拟实验装置,对样机进行了展开精度实验和动力学实验。采用摄影测量的方法获取了支撑桁架关键点的空间坐标,分析了支撑桁架的形面精度、重复展开精度和关键点的误差情况,将实验数据与理论分析进行了对比验证。采用单点激振多点拾振的方式对支撑桁架进行了自由状态下的模态实验,并将实验结果与有限元仿真结果进行了对比,验证了支撑桁架有限元模型的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-07-01)

赵浩江[10](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)

空间可展开桁架论文开题报告

(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:

近年来,可展开环形桁架天线被广泛应用于航天领域,将其作为提升通信卫星水平的关键技术.环形桁架式天线反射器可以看作是由可展开环形桁架和柔性索网反射器组成的复杂刚-柔耦合多体系统.为了精确表征柔性构件发生的大转动、大变形运动特性,本文采用结合绝对节点坐标方法(ANCF)与自然坐标方法(NCF)的绝对坐标(ACB)方法对该系统进行建模.为了提高天线展开动力学模拟的计算效率,文中提出基于静力缩聚法和多层区域分解方法的并行求解算法实现大规模刚-柔多体系统动力学方程的高效求解.此外,为了精确反映反射器不同步展开现象,在展开动力学模型中考虑驱动力衰减的影响.最后,基于上述方法对环形桁架天线反射器展开的第二阶段进行动力学分析,并通过4 m缩比环形桁架天线地面实验验证数值模拟的结果.

(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。

空间可展开桁架论文参考文献

[1].曹巨江,陈园,魏妍,郑杭妮.一种空间模块化桁架式展开机构及其运动过程分析[J].机械传动.2018

[2].李培,马沁巍,宋燕平,刘铖,田强.大型空间环形桁架天线反射器展开动力学模拟与实验研究[J].中国科学:物理学力学天文学.2017

[3].李志来,杨利伟,徐宏,董得义,曹乃亮.空间望远镜可展开次镜支撑桁架综述[J].航天返回与遥感.2017

[4].苏新明,王晶,孙嘉明,许可,毕研强.可展开空间桁架热致振动仿真与试验研究[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016

[5].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

[6].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

[7].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

[8].郭宏伟,程刚,吴秋爽,刘荣强,邓宗全.空间一维可展开桁架精度测量方法[J].哈尔滨工业大学学报.2012

[9].田大可.模块化空间可展开天线支撑桁架设计与实验研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[10].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

论文知识图

伞状可展开天线工程样机大型空间可展开桁架的结构纤维增强形状记忆复合材料在多次变形...算例1仿真界面算例1参数设置巴侄亚妇叁耳酥厉娜属取...在进行仿真时的主界面

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