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一类基于四面体组合单元的模块化构架式可展开天线机构 被引量：6
1
作者 郭金伟 黄志荣 +3 位作者 许允斗 郭路瑶 姚建涛 赵永生 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期296-308,共13页
针对现有基于四面体单元的构架式天线机构结构复杂、收拢率低、运动副数量多等问题,基于3RR-3RRR四面体组合单元和基于3RR-3URU四面体对称组合单元分别提出了两种新型模块化可展结构。以3个组合单元组成的模块化结构为分析对象,首先,详... 针对现有基于四面体单元的构架式天线机构结构复杂、收拢率低、运动副数量多等问题,基于3RR-3RRR四面体组合单元和基于3RR-3URU四面体对称组合单元分别提出了两种新型模块化可展结构。以3个组合单元组成的模块化结构为分析对象,首先,详细介绍了模块化结构的组成及虎克铰轴线布置,并利用组合单元本身的自由度数目及性质,采用拆杆-等效-复原的思想,应用螺旋理论和G-K公式分别对提出的两种模块化结构进行了自由度分析,得到了自由度数目及性质。其次,应用Adams动力学仿真软件对两种模块化结构进行运动仿真,仿真结果验证了自由度分析的正确性。以完全展开和完全收拢时机构所占的空间体积比值表征该机构的收拢率,计算现有基于四面体单元的非模块化机构与提出的模块化机构的收拢率。最后,对比分析非模块化机构与模块化机构的自由度数目、运动副数目及收拢率。分析结果表明,基于3RR-3URU四面体对称组合单元的模块化结构既能实现较大收拢率,自由度及运动副数目也相对减少,且组成大型天线时杆件类型较少。研究结果为该类模块化构架式可展天线结构的设计与分析提供一定理论依据。 展开更多
关键词 四面体组合单元 模块化 构架式可展天线 自由度分析 收拢率
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空间构架式可展天线研究进展与展望 被引量：30
2
作者 胡飞 宋燕平 +2 位作者 郑士昆 黄志荣 朱佳龙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期111-120,共10页
概括了构架式可展天线的发展状况,综述了构架式天线在网格划分、结构设计、构型综合、形面精度与可靠性、刚柔多体动力学及展开可控等若干基本问题,详述了构架式可展天线在机械、力学、控制等科技领域的具体研究进展。并总结了构架式可... 概括了构架式可展天线的发展状况,综述了构架式天线在网格划分、结构设计、构型综合、形面精度与可靠性、刚柔多体动力学及展开可控等若干基本问题,详述了构架式可展天线在机械、力学、控制等科技领域的具体研究进展。并总结了构架式可展天线在航天领域需进一步考虑的科学问题及未来的发展方向。 展开更多
关键词 构架式可展天线 构型综合 刚柔多体动力学 展开可控
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周边式桁架可展开天线的形面调整 被引量：11
3
作者 狄杰建 段宝岩 +1 位作者 仇原鹰 罗鹰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期583-586,共4页
本文针对周边式桁架可展开天线进行了基于优化方法的网面调整。以纵向调节索调节力的大小为设计变量,网状反射面的均方根误差为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了形面调整的优化数学模型,并用遗传算法对网面调整进行了优化、仿真。... 本文针对周边式桁架可展开天线进行了基于优化方法的网面调整。以纵向调节索调节力的大小为设计变量,网状反射面的均方根误差为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了形面调整的优化数学模型,并用遗传算法对网面调整进行了优化、仿真。数值结果表明:基于优化方法的网面调整是可行的,对工程应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 周边式桁架展开天线 均方根误差 遗传算法 形面调整
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周边桁架式可展开天线展开分析与控制 被引量：13
4
作者 齐朝晖 常进官 王刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期61-68,共8页
提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过... 提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过程中驱动拉绳长度的方法。给出了天线展开速度与电机牵引拉绳的驱动速度之间的关系,通过控制电机牵引拉绳速度来控制天线的展开过程。数值算例校验了方法的可行性,该方法可应用于一般的空间滑轮绳索系统。 展开更多
关键词 周边桁架式可展开天线 展开分析 控制 空间滑轮绳索系统
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环形桁架式天线展开不同步现象分析 被引量：10
5
作者 陶成 刘丽坤 +2 位作者 周志成 田强 邢志钢 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页
从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷... 从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷和变形情况,并重点对展开过程中的不同步现象的产生原因及其影响进行了分析。结果表明,环形桁架式天线展开的不同步现象是由展开过程中桁架的变形与摩擦引起的,这种现象的出现导致桁架结构承受更高的载荷。该研究为环形桁架式天线的设计和验证提供了参考。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法 展开动力学 不同步现象 多柔体动力学 环形桁架式天线
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周边式桁架可展开天线基于地面的网面调整 被引量：4
6
作者 狄杰建 仇原鹰 +1 位作者 段宝岩 杨东武 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期289-292,共4页
借鉴M.C.Natori思想对周边式桁架可展开天线提出了基于地面的网面优化调整方法,建立了以纵向拉索调整力为设计变量,天线反射面的表面均方根误差为目标函数,频率和应力为约束的优化数学模型,并用遗传算法进行了求解。数值结果表明,采用... 借鉴M.C.Natori思想对周边式桁架可展开天线提出了基于地面的网面优化调整方法,建立了以纵向拉索调整力为设计变量,天线反射面的表面均方根误差为目标函数,频率和应力为约束的优化数学模型,并用遗传算法进行了求解。数值结果表明,采用该方法在地面上对周边式桁架可展天线进行网面调整,能有效地消除地面重力的影响,较为准确地预测天线由于环境变化(由地面环境到太空环境)而引起的变形,使得最终调整获得的天线表面精度能够满足太空无重力环境下的精度要求,这种新方法对工程中天线的设计和网面调整具有指导作用。 展开更多
关键词 周边式桁架可展开天线 网面调整 表面精度 遗传算法
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空间大型可展开天线展开机构设计与分析 被引量：3
7
作者 李菡 王朋朋 王波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期1268-1271,共4页
空间环形可展开天线借助于贯穿在杆件中的绳索的收卷完成展开,为了能精确测定已收卷绳长,使绳长作为天线展开程度的有力判据,文中设计了一种带绳索排布管理的动力展开机构。该机构利用原有展开机构的动力源,经过齿轮变速箱传动,由凸轮... 空间环形可展开天线借助于贯穿在杆件中的绳索的收卷完成展开,为了能精确测定已收卷绳长,使绳长作为天线展开程度的有力判据,文中设计了一种带绳索排布管理的动力展开机构。该机构利用原有展开机构的动力源,经过齿轮变速箱传动,由凸轮机构将展开电机的单向转动转化为过绳滑块的往复运动,来引导绳索在卷绳轮上按照一定的规律整齐排布。动力学仿真分析和功能试验,均证明该机构可以在承受一定负载的情况下平稳运行,绳索排布的效果良好。 展开更多
关键词 环形可展开天线 展开机构 绳索排布机构
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大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析 被引量：2
8
作者 张巍耀 高晶波 王聪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期46-49,56,共5页
为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的... 为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡. 展开更多
关键词 桁架式可展开天线 模态特性 刚柔耦合 动态响应
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空间索网天线展开递推动力学建模方法研究
9
作者 刘付成 孙宏丽 +1 位作者 朱东方 孙俊 《上海航天》 2016年第4期21-25,共5页
针对大型空间可展开天线自由度多、非线性强特点,为对其展开实施有效控制,提出一种周边桁架空间机构的多自由度系统快速递推建模方法。用有限段方法处理杆件弹性部分,用等效力矩代替腹杆的驱动和锁定作用,将周边桁架双重闭环构型等价为... 针对大型空间可展开天线自由度多、非线性强特点,为对其展开实施有效控制,提出一种周边桁架空间机构的多自由度系统快速递推建模方法。用有限段方法处理杆件弹性部分,用等效力矩代替腹杆的驱动和锁定作用,将周边桁架双重闭环构型等价为链式多体系统。对索网大型天线用空间算子代数递推建模,求解动力学响应可模拟获得天线变形的运动和所需各驱动力矩。数值算例中获取了加速段和减速段关节空间的角位移和角速度,以及关节空间驱动力矩。研究表明该法是一种高精度、高效率的动力学递推建模方法,可适于大型可展开机构的快速计算,对实际工程中天线展开的参数设计和力学分析有一定的指导意义。 展开更多
关键词 空间索网天线 展开过程 等效力矩 周边桁架双重闭环构型 链式多体系统 空间算子代数 角位移 角速度 空间驱动力矩
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大型环形桁架天线分布式驱动展开方法与数值分析 被引量：1
10
作者 杨军刚 肖勇 +3 位作者 赵治华 范叶森 宋燕平 赵将 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第10期23-32,共10页
作为星载大型天线的典型结构形式,大型环形桁架天线在新一代大型通信卫星、中继卫星、对地观测卫星等中需求迫切,且需求的口径越来越大.然而随着天线口径的增大,天线展开所需要的驱动力也急剧增大,使得传统的电机-动力绳集中式驱动展开... 作为星载大型天线的典型结构形式,大型环形桁架天线在新一代大型通信卫星、中继卫星、对地观测卫星等中需求迫切,且需求的口径越来越大.然而随着天线口径的增大,天线展开所需要的驱动力也急剧增大,使得传统的电机-动力绳集中式驱动展开方式存在展开可靠性的问题.本文建立了大型环形桁架天线动力学仿真模型,对集中式电机驱动展开过程进行了仿真,揭示了集中式驱动下电机动力在传力路径上摩擦损失而导致的展开不同步问题,并对其展开过程能量消耗进行了分析,总结了集中式驱动存在的不足.在此基础上给出了一种基于负刚度驱动装置的分布式驱动展开方法,并通过数值算例验证了其有效性. 展开更多
关键词 环形桁架天线 展开过程仿真 集中式驱动 分布式驱动 负刚度驱动装置
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