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Design theory and dynamic mechanical characterization of the deployable composite tube hinge 被引量:7
1
作者 YAO XueFeng MA YinJi +1 位作者 YIN YaJun FANG DaiNing 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2011年第4期633-639,共7页
This paper presents a design theory and dynamic mechanical characterizations of the composite tape-spring hinge made by two parallel single tape springs.First,the theoretical models of moment-rotation angle on anisotr... This paper presents a design theory and dynamic mechanical characterizations of the composite tape-spring hinge made by two parallel single tape springs.First,the theoretical models of moment-rotation angle on anisotropy tape springs with antisymmetric laminates are proposed.Second,the relationships of moment-rotation angle for tape-spring hinges with different sizes are simulated and analyzed by means of the finite element method (FEM),which is in good agreement with the results from theoretical predictions.Finally,the dynamic vibration analysis for deployable composite tube hinges with different dampings is done during the process of deployment. 展开更多
关键词 Composite tape-spring hinge DEPLOYABLE DYNAMIC DAMPING
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Design and Experiment of Triangular Prism Mast with Tape-Spring Hyperelastic Hinges 被引量:5
2
作者 Hui Yang Hong-Wei Guo +2 位作者 Yan Wang Rong-Qiang Liu Meng Li 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第2期35-44,共10页
Because of the limited space of the launch rockets, deployable mechanisms are always used to solve the phenomenon. One dimensional deployable mast can deploy and support antenna, solar sail and space optical camera. T... Because of the limited space of the launch rockets, deployable mechanisms are always used to solve the phenomenon. One dimensional deployable mast can deploy and support antenna, solar sail and space optical camera. Tape-spring hyperelastic hinges can be folded and extended into a rod like configuration. It utilizes the strain energy to realize self-deploying and drive the other structures. One kind of triangular prism mast with tape-spring hyperelastic hinges is proposed and developed. Stretching and compression stiffness theoretical model are established with considering the tape-spring hyperelastic hinges based on static theory. The finite element model of ten-module triangular prism mast is set up by ABAQUS with the tape-spring hyperelastic hinge and parameter study is performed to investigate the influence of thickness, section angle and radius. Two-module TPM is processed and tested the compression stiffness by the laser displacement sensor, deploying repeat accuracy by the high speed camera, modal shape and fundamental frequency at cantilever position by LMS multi-channel vibration test and analysis system, which are used to verify precision of the theoretical and finite element models of ten-module triangular prism mast with the tape-spring hyperelastic hinges. This research proposes an innovative one dimensional triangular prism with tape-spring hyperelastic hinge which has great application value to the space deployable mechanisms. 展开更多
关键词 Deployable mechanism Triangular prism mast tape-spring hyper-elastic hinges Static analysis Modal experiment
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考虑黏弹性的簧片单元力学性能分析 被引量:1
3
作者 叶红玲 史雪松 张洋 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期275-282,共8页
为提高空间可展簧片铰链的运行稳定性和可靠性,研究了材料黏弹性对其弯曲折叠过程中的应变能、临界弯矩和稳态弯矩的影响.利用广义Maxwell黏弹性模型建立了考虑黏弹性的簧片单元力学模型,采用数值模拟方法探究了外界温度、折叠速率、Pr... 为提高空间可展簧片铰链的运行稳定性和可靠性,研究了材料黏弹性对其弯曲折叠过程中的应变能、临界弯矩和稳态弯矩的影响.利用广义Maxwell黏弹性模型建立了考虑黏弹性的簧片单元力学模型,采用数值模拟方法探究了外界温度、折叠速率、Prony常数、松弛时间对簧片单元应变能、临界弯矩和稳态弯矩的影响规律.结果表明:在折叠过程中,随着Prony常数,松弛时间和折叠速度的减小,簧片单元应变能、临界弯矩和稳态弯矩均有所减小.随着温度的增加,簧片单元应变能、临界弯矩和稳态弯矩均呈现不同程度的减小.在装载过程中,簧片单元的稳态弯矩和应变能随着装载时间的增加而减小并趋于稳定.本研究对于提高空间可展结构的设计可靠性提供了一定的依据. 展开更多
关键词 簧片单元 黏弹性 力学性能 数值仿真 稳定性 可靠性
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纯弯载荷下带簧单元的初始缺陷敏感性分析
4
作者 叶红玲 邸鹏 +1 位作者 张洋 肖燕妮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期481-488,共8页
为了得到空间可展铰链中带簧单元在纯弯过程中对于不同初始缺陷的敏感程度,提高空间可展铰链的稳定性,基于Abaqus有限元软件建立模型,通过引入带簧单元的特征值屈曲模态作为初始缺陷,改变引入屈曲模态的阶数和缺陷因子的大小,在纯弯载... 为了得到空间可展铰链中带簧单元在纯弯过程中对于不同初始缺陷的敏感程度,提高空间可展铰链的稳定性,基于Abaqus有限元软件建立模型,通过引入带簧单元的特征值屈曲模态作为初始缺陷,改变引入屈曲模态的阶数和缺陷因子的大小,在纯弯载荷下对带簧单元进行了屈曲力学性能和缺陷敏感性分析.结果表明:带簧单元正向弯曲的力学性能对屈曲模态缺陷比较敏感;屈曲模态缺陷对带簧单元驱动能力的影响较小,对其自锁能力的影响较大.该研究有助于补充和完善带簧单元的稳定性分析. 展开更多
关键词 带簧单元 纯弯 初始缺陷 屈曲模态 敏感性分析
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百米级多超弹性铰链抛物柱面天线折展机构设计与运动学分析 被引量:6
5
作者 杨慧 冯健 +1 位作者 刘永斌 刘荣强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期75-83,共9页
为了满足空间任务需要,对可折展薄膜天线应用需求非常迫切,且朝着大展收比、高精度化、轻质化的方向发展。提出一种百米级多超弹性铰链抛物柱面天线折展机构,该机构主要由超弹性铰链、三棱柱伸展臂、横向折展肋、同步铰链和索网组成;三... 为了满足空间任务需要,对可折展薄膜天线应用需求非常迫切,且朝着大展收比、高精度化、轻质化的方向发展。提出一种百米级多超弹性铰链抛物柱面天线折展机构,该机构主要由超弹性铰链、三棱柱伸展臂、横向折展肋、同步铰链和索网组成;三棱柱伸展臂能够进行纵向折展,横向肋进行横向二次折展。该机构采用模块化设计,依靠横向和纵向分布的超弹性铰链弯曲变形时存储的弹性势能实现展开和锁定,具有无源驱动的特点。考虑了超弹性铰链和绳索的非线性影响对该机构进行静刚度分析;采用位移坐标分析法和拉格朗日方程,分别建立了横向肋展开、三棱柱伸展臂纵向展开的运动学模型,为抛物柱面天线折展机构的宇航应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 折展机构 超弹性铰链 静力学分析 运动学分析 抛物柱面
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九宫格超弹太阳池阵列折展性能仿真与优化
6
作者 杜继炜 朱佳乐 +1 位作者 陶宇繁 杨慧 《空间电子技术》 2023年第5期100-108,共9页
弹性铰链是一种自驱动柔性机构。其只依赖折叠时储存的弹性能量,并在展开时自然释放,不需要部署外部能源。弹性铰链具有重复性高、精度高、轻质、能耗低等优点,因而被广泛应用于航天领域。文章针对不同组合形式弹性铰链展开状态的稳定... 弹性铰链是一种自驱动柔性机构。其只依赖折叠时储存的弹性能量,并在展开时自然释放,不需要部署外部能源。弹性铰链具有重复性高、精度高、轻质、能耗低等优点,因而被广泛应用于航天领域。文章针对不同组合形式弹性铰链展开状态的稳定性问题,基于压杆稳定理论,建立对向单层弹性铰链的峰值力矩模型,分析其屈曲失稳情况,进而有效估计出空间折展机构抵抗外界载荷的能力。采用ABAQUS建立弹性铰链的有限元模型,以此来准确描述其折展特性。利用全因子实验设计方法对样本点进行实验规划,进而建立可描述铰链折展特性的数学代理模型,并以簧片间距离及中心角为变量对弹性铰链进行优化设计,得到使弹性铰链机构具有较大弯曲力矩以及较小最大收展应力的最佳结构参数为中心角76°,簧片间距离S_(e)为16.2mm。 展开更多
关键词 弹性铰链 屈曲失稳 实验设计 优化
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考虑横向曲率的超弹性铰链纯弯曲非线性力学建模与实验 被引量:2
7
作者 杨慧 王岩 刘荣强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期47-53,共7页
超弹性铰链依靠自身大挠度弹性折叠存储的弹性势能实现弹性展开,在卫星天线、太阳翼和空间探测任务中具有重要应用价值。基于Calladine壳体理论和冯卡门薄板大挠度理论,提出了纯弯曲状态下各项同性材料超弹性铰链的总应变能解析模型。... 超弹性铰链依靠自身大挠度弹性折叠存储的弹性势能实现弹性展开,在卫星天线、太阳翼和空间探测任务中具有重要应用价值。基于Calladine壳体理论和冯卡门薄板大挠度理论,提出了纯弯曲状态下各项同性材料超弹性铰链的总应变能解析模型。该模型综合纵向拉伸、纵向弯曲和横向弯曲曲率的影响,并利用最小势能原理推导出非线性弯曲力矩;通过数值研究分析几何参数对峰值力矩的影响,搭建试验平台验证解析模型的准确性;加工12种不同曲率半径、厚度和中心角的镍钛合金超弹性铰链样件;通过试验测量出每个样件在同向和反向弯曲准静态折叠时的峰值力矩,验证了理论模型的准确性。该研究可以用来分析和测试其它类似薄壁超弹性铰链在纯弯曲状态下的峰值力矩,对于设计超弹性铰链具有重大意义。 展开更多
关键词 可展开机构 超弹性铰链 非线性弯曲响应 突然翻转 大挠度弯曲
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双层超弹性铰链展开冲击分析与优化 被引量:1
8
作者 杨慧 郭宏伟 +2 位作者 王岩 刘荣强 陶建国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期20-27,共8页
超弹性铰链依靠自身大挠度弹性折叠存储的弹性势能实现弹性展开,集驱动、旋转和锁定于一体。研究了双层超弹性铰链展开冲击性能,提出了降低双层超弹性铰链展开冲击优化方法。为了确保有限元模型的准确性,搭建实验平台对双层超弹性铰链... 超弹性铰链依靠自身大挠度弹性折叠存储的弹性势能实现弹性展开,集驱动、旋转和锁定于一体。研究了双层超弹性铰链展开冲击性能,提出了降低双层超弹性铰链展开冲击优化方法。为了确保有限元模型的准确性,搭建实验平台对双层超弹性铰链进行动力学展开性能测试,基于实验结果对有限元模型进行修正。采用正交法试验设计建立展开冲击特性代理模型。以展开冲击角度和锁定时间最小为目标函数,采用改进的非支配遗传算法对双层超弹性铰链进行参数化优化设计,得到最优结构尺寸。对最优结构尺寸进行有限元展开分析,误差不大于5.008%,表明代理模型准确性。最优非等厚度与等厚度双层超弹性铰链对比,发现前者冲击角度和锁定时间分别降低52.154%和29.104%,优化后结构的冲击得到明显改善。通过参数研究发现,展开冲击对外侧带簧厚度较为敏感,锁定时间随带簧厚度增加表现出先减少后增大的趋势。 展开更多
关键词 冲击 超弹性铰链 动力学分析 优化 星载天线
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空间可展结构卷尺铰链的设计与分析 被引量:17
9
作者 王俊 关富玲 周志钢 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期720-726,746,共8页
卷尺弹簧是形状类似钢卷尺的一种构件,是一种单层开口柱面壳。可以利用其壳体屈曲性能,设计和研制出一种铰链结构。这种铰链结构具有独特的力学性能,它可以利用折叠时积聚的弹性应变能实现结构的自动展开而不需要其它的动力装置;在展开... 卷尺弹簧是形状类似钢卷尺的一种构件,是一种单层开口柱面壳。可以利用其壳体屈曲性能,设计和研制出一种铰链结构。这种铰链结构具有独特的力学性能,它可以利用折叠时积聚的弹性应变能实现结构的自动展开而不需要其它的动力装置;在展开之后,又能够靠自身的刚度提供大型可展结构所需的锁定力,而不需要另外加设锁定装置。这种铰链可用于大型航天可展结构中,如可展的太阳翼等。 展开更多
关键词 卷尺弹簧 展开驱动弯矩 屈曲 临界弯矩 锁定 组合铰链 太阳翼 应变能
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空间铰链用卷尺弹簧弯曲过程的有限元分析 被引量:11
10
作者 魏玉卿 尚仰宏 《电子机械工程》 2011年第1期29-32,共4页
卷尺弹簧铰链以其质量轻、展开可靠性高以及自动锁定等诸多优点在空间展开机构中得到日益广泛的应用。文中以单根卷尺弹簧为例,研究了弹簧正向折叠和反向折叠的弯曲过程,分析了厚度和横截面圆心角对应变能和稳态弯矩的影响规律。其次研... 卷尺弹簧铰链以其质量轻、展开可靠性高以及自动锁定等诸多优点在空间展开机构中得到日益广泛的应用。文中以单根卷尺弹簧为例,研究了弹簧正向折叠和反向折叠的弯曲过程,分析了厚度和横截面圆心角对应变能和稳态弯矩的影响规律。其次研究了展开过程中的弯矩变化,定义了冲击比。最后讨论了正反折叠情况下厚度和截面圆心角对冲击比的影响。 展开更多
关键词 铰链 卷尺弹簧 弯矩 应变能
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空间可展结构卷尺弹簧纯弯曲过程中的屈服控制 被引量:8
11
作者 宣基灿 关富玲 王俊 《空间结构》 CSCD 北大核心 2009年第4期81-84,95,共5页
卷尺弹簧是形状类似钢卷尺的一种构件,拥有单层开口柱面壳的结构形式.可以利用其壳体屈曲性能,设计和研制出一种铰链结构.这种铰链结构具有独特的力学性能,它可以利用折叠时积聚的弹性应变能实现结构的自动展开而不需要其它的动力装置;... 卷尺弹簧是形状类似钢卷尺的一种构件,拥有单层开口柱面壳的结构形式.可以利用其壳体屈曲性能,设计和研制出一种铰链结构.这种铰链结构具有独特的力学性能,它可以利用折叠时积聚的弹性应变能实现结构的自动展开而不需要其它的动力装置;在展开之后,又能够靠自身的刚度提供大型可展结构所需的锁定力,而不需要另外加设锁定装置.这种铰链在大型航天可展结构(如可展的太阳翼)中具有一定的应用前景.纯弯屈服是其应用之前必须解决的问题. 展开更多
关键词 卷尺弹簧 屈曲 屈服 锁定 太阳翼 铰链 展开
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基于带状弹簧的空间望远镜精密展开技术进展 被引量:6
12
作者 李创 王炜 樊学武 《中国光学与应用光学》 2009年第2期85-90,共6页
采用带状弹簧构造的可折叠多杆并联结构对卡塞格林型望远镜的次镜进行支撑,并结合在轨调节,可以实现口径<1m的可展开空间望远镜。描述了基于带状弹簧的可展开空间望远镜的结构特点,介绍了近年来发表的四杆支撑、八杆支撑、三杆支撑... 采用带状弹簧构造的可折叠多杆并联结构对卡塞格林型望远镜的次镜进行支撑,并结合在轨调节,可以实现口径<1m的可展开空间望远镜。描述了基于带状弹簧的可展开空间望远镜的结构特点,介绍了近年来发表的四杆支撑、八杆支撑、三杆支撑和六杆支撑等4种基于带状弹簧的空间望远镜精密展开技术的研究进展。建议针对带状弹簧空间望远镜的精密展开技术,应进一步开展结构动力学建模、结构优化以及误差的光电测量和校正等方面的研究。此外,在模拟微重力环境下展开实验也有助于推动展开动力学和展开精度的研究,而非对称展开结构将是今后该项技术的研究方向之一。认为开展基于带状弹簧的空间望远镜精密展开技术的研究将促进基于微小卫星平台的高分辨率遥感成像和自由空间光通信技术的发展。 展开更多
关键词 空间望远镜 精密展开 带状弹簧
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圆弧形带状弹簧纯弯曲峰值力矩分析
13
作者 闫中曦 吴明儿 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期225-233,共9页
带状弹簧的应用中,峰值力矩是一项重要的设计指标。基于Calladine对于圆管峰值力矩的预测模型,建立了带状弹簧反向弯曲时的应变能与弯矩解析模型,对带状弹簧的峰值力矩进行了预测。将带状弹簧弯曲分为截面扁平化和纵向弯曲两个阶段,截... 带状弹簧的应用中,峰值力矩是一项重要的设计指标。基于Calladine对于圆管峰值力矩的预测模型,建立了带状弹簧反向弯曲时的应变能与弯矩解析模型,对带状弹簧的峰值力矩进行了预测。将带状弹簧弯曲分为截面扁平化和纵向弯曲两个阶段,截面扁平化过程中,将截面变形量用多项式表示,并根据最小势能原理求解多项式的系数,从而推导出弯矩表达式,求得峰值力矩。用ABAQUS软件建立带状弹簧反向弯曲的有限元模型,并将数值分析结果与理论模型计算结果进行比较,验证了理论模型的准确性。利用理论模型进行参数分析,考察了带状弹簧截面半径、圆心角和厚度对峰值力矩与Mises应力的影响规律。 展开更多
关键词 带状弹簧 弯曲 峰值力矩 预测模型 数值分析
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单簧片折叠过程中的力学性能及参数影响分析 被引量:5
14
作者 叶红玲 赵春华 +1 位作者 胡腾 肖燕妮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期961-966,共6页
采用有限元分析软件ABAQUS对单簧片的折叠过程进行了数值模拟分析,研究了单簧片正反向折叠过程中临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能的变化规律,并利用临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能等参数作为簧片驱动能力和抗干扰能力的参数指标,研究... 采用有限元分析软件ABAQUS对单簧片的折叠过程进行了数值模拟分析,研究了单簧片正反向折叠过程中临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能的变化规律,并利用临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能等参数作为簧片驱动能力和抗干扰能力的参数指标,研究了截面圆心角和长度对单簧片驱动能力和抗干扰能力的影响.结果表明:随着截面圆心角的增加,簧片驱动能力和抗干扰能力都呈现增强趋势,随簧片长度的增加,其驱动能力和抗干扰能力会有所下降.该研究对于提高空间展开结构的运动精度以及可靠性具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 簧片 力学性能 参数影响 折叠过程 数值分析
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基于折纸的大型空间薄膜遮阳结构设计与分析
15
作者 亓灵童 孙丽崴 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第3期285-292,共8页
提出了一种轻质、展开顺畅、收纳比高且不需要额外驱动动力的新型自展开薄膜遮阳结构。利用4根等长的带状弹簧驱动叶内环绕折叠的聚酰亚胺薄膜,并计算了收纳比。为了防止薄膜在展开过程中出现钩挂和破损的问题,对薄膜展开的轨迹、薄膜... 提出了一种轻质、展开顺畅、收纳比高且不需要额外驱动动力的新型自展开薄膜遮阳结构。利用4根等长的带状弹簧驱动叶内环绕折叠的聚酰亚胺薄膜,并计算了收纳比。为了防止薄膜在展开过程中出现钩挂和破损的问题,对薄膜展开的轨迹、薄膜的应力分布以及带状弹簧骨架的模态分布进行了有限元仿真,并制作了测试样机以验证设计的可行性。结果显示,利用带状弹簧驱动薄膜展开,展开过程顺利,带状弹簧展开时的冲击不会造成薄膜损伤,薄膜折痕处的最大应力约为42.3 MPa,低于材料的许用应力,且收纳比达到了69.4。 展开更多
关键词 遮阳结构 自展开 带状弹簧 薄膜 折纸工程学 有限元法
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多带簧组合铰链的设计与分析 被引量:1
16
作者 韩泽光 董丽青 +2 位作者 张赵威 张伟 郝瑞琴 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期724-732,共9页
目的研究带簧的空间布局及弯折方式对多带簧组合铰链展开过程弯矩的影响,设计一种多带簧组合铰链,解决该类铰链在展开过程存在死点的问题.方法利用ABAQUS分析软件首先分析单根带簧的弯折性能,输出其弯折过程的弯矩-转角图,进而完成三根... 目的研究带簧的空间布局及弯折方式对多带簧组合铰链展开过程弯矩的影响,设计一种多带簧组合铰链,解决该类铰链在展开过程存在死点的问题.方法利用ABAQUS分析软件首先分析单根带簧的弯折性能,输出其弯折过程的弯矩-转角图,进而完成三根带簧组合铰链的设计和弯折性能分析.结果通过单根带簧反向弯折的有限元分析结果与理论计算和实验结果进行对比,证明了有限元模型的正确性;笔者设计的组合铰链实现了其展开过程平稳且不存在死点的目标.结论通过设计多带簧的空间布局和弯折方式可以解决该类铰链在展开过程中存在死点这一问题. 展开更多
关键词 组合铰链 带簧 稳态弯矩 临界弯矩 太阳帆板 死点
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层合复合材料簧片单元弯曲力学性能 被引量:1
17
作者 叶红玲 张洋 +1 位作者 邸鹏 肖燕妮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1296-1302,共7页
为提高空间可展铰链的运行稳定性和可靠性,减轻结构质量,研究了碳纤维增强层合复合材料簧片单元的弯曲性能.以衡量簧片驱动能力的应变能、稳态弯矩以及簧片自锁能力的屈曲临界弯矩为力学性能指标.分析了可折叠自展开的簧片单元在弯曲折... 为提高空间可展铰链的运行稳定性和可靠性,减轻结构质量,研究了碳纤维增强层合复合材料簧片单元的弯曲性能.以衡量簧片驱动能力的应变能、稳态弯矩以及簧片自锁能力的屈曲临界弯矩为力学性能指标.分析了可折叠自展开的簧片单元在弯曲折叠过程中,复合材料铺层角度、铺层厚度和簧片截面半径对各性能指标的影响.研究结果表明:随着复合材料铺层角度的增加,簧片驱动能力增强,但其自锁能力基本不变;随着复合材料铺层厚度和截面半径的增加,簧片的驱动能力和自锁能力均增强;随着材料铺层角度、截面半径的增加,簧片的横截面出现截面变形现象且伴随微小回弹.研究结果对于空间簧片式铰链驱动性能的改进具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 复合材料 簧片 弯曲折叠 力学性能
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新型空间可展单簧片结构屈曲分析 被引量:1
18
作者 叶红玲 赵春华 +1 位作者 肖燕妮 姚旗 《强度与环境》 2017年第2期45-52,共8页
簧片结构作为新型空间可展铰链的核心部件,其典型的失效形式就是屈曲以及屈曲引起的各种损伤破坏。本文以新型空间可展单簧片结构为研究对象,基于ABAQUS软件分析平台,引入改进的弧长法进行非线性有限元分析,研究了簧片两端分别受纯弯曲... 簧片结构作为新型空间可展铰链的核心部件,其典型的失效形式就是屈曲以及屈曲引起的各种损伤破坏。本文以新型空间可展单簧片结构为研究对象,基于ABAQUS软件分析平台,引入改进的弧长法进行非线性有限元分析,研究了簧片两端分别受纯弯曲和轴向压缩载荷作用下的屈曲行为。研究中考虑了初始几何缺陷和载荷偏心对结构稳定性及承载能力的影响。结果表明,引入初始几何缺陷后结构临界屈曲载荷明显下降,缺陷因子越大,计算得到的临界屈曲载荷越小,后屈曲承载能力越小。此外,载荷正向偏心时,随偏心量增加,临界屈曲载荷先增大而后递减;载荷负向偏心时,偏心量越大,临界屈曲载荷越小。该研究对于提高新型空间可展结构的稳定性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 空间可展铰链 簧片 屈曲分析 修正的弧长法 后屈曲行为
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带状簧片弯曲折叠力学性能敏感性分析 被引量:1
19
作者 叶红玲 张洋 邸鹏 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1165-1173,共9页
针对空间可展的金属带状簧片弯曲折叠时的弯矩和应变能响应,引进主次因素度分析、Sobol敏感性理论,对簧片的力学性能受自身几何参数影响进行了敏感性分析,并采用Isight软件的数值方法进行了结果验证.综合比较了几何参数对力学性能指标... 针对空间可展的金属带状簧片弯曲折叠时的弯矩和应变能响应,引进主次因素度分析、Sobol敏感性理论,对簧片的力学性能受自身几何参数影响进行了敏感性分析,并采用Isight软件的数值方法进行了结果验证.综合比较了几何参数对力学性能指标的影响程度,总结了主次因素度分析、Sobol敏感性理论和数值计算3种方法的优缺点.研究结果为指导实际簧片结构设计和参数优化设计提供了一定的参考和依据. 展开更多
关键词 带状簧片 力学性能 主次因素分析 Sobol理论 敏感性分析
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敏捷卫星高刚度太阳翼的设计与验证 被引量:10
20
作者 刘志全 吴跃民 马静雅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期621-627,共7页
基于对国内外敏捷卫星带辅助支撑式太阳翼现状及存在问题的分析,开展了太阳翼的构型设计与布局优化,设计一种基于带簧铰链与自适应锁定式铰链的单臂支撑式高刚度太阳翼。利用支撑臂中部带簧铰链在弯折后形态可变的特性,解决了多连杆闭... 基于对国内外敏捷卫星带辅助支撑式太阳翼现状及存在问题的分析,开展了太阳翼的构型设计与布局优化,设计一种基于带簧铰链与自适应锁定式铰链的单臂支撑式高刚度太阳翼。利用支撑臂中部带簧铰链在弯折后形态可变的特性,解决了多连杆闭环机构收拢状态下的杆长匹配问题;利用太阳翼根部自适应锁定式铰链可自动调节锁定状态的特性,解决了展开末了过约束锁定的技术难题,实现了带辅助支撑式太阳翼根部铰链的可靠锁定功能。开展太阳翼展开静力矩裕度分析、模态分析和展开动力学分析,结果表明,太阳翼展开力矩裕度大于1,展开状态下基频大于8 Hz,展开过程顺畅无死点,展开末了冲击力不超过750 N。开展了太阳翼地面试验验证和在轨飞行验证,结果表明,该高刚度太阳翼满足敏捷卫星在轨长时间快速机动的使用要求。 展开更多
关键词 敏捷卫星 太阳翼 高刚度 带簧铰链 自适应锁定
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