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题名基于三维有限段的柔性折叠结构展开动力学建模方法
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作者
李轩
黄铁球
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机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
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出处
《导弹与航天运载技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期22-30,共9页
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文摘
针对空间柔性折叠展开飞行器在展开时存在的大变形、多接触、折叠刚度时变等问题,开展了一类大柔度折叠结构展开过程相关的动力学建模方法研究。基于该类大柔度结构的折叠方式,简化并抽取典型折叠模型,采用有限段方法建立了适用于大柔度折叠结构展开的三维有限段离散模型;采用矢量力学方法,从牛顿-欧拉方程出发,推导出相邻单元间连接力的力学模型,并给出连接力的刚度矩阵;引入非线性等效接触弹簧阻尼和连续摩擦系数库伦摩擦力模型模拟相应段间接触与摩擦状态,保证求解的稳定性和效率;提出折痕处时变非线性弹性连接模型并给出弯折刚度的参数辨识方法。借助ADAMS软件对4种工况下典型折叠模型进行了展开动力学仿真分析,并设计了相应状态下的展开试验,比较二者结果可知,典型折叠模型在受拉展开过程中拉力变化吻合良好,验证了该类结构展开动力学建模的可行性和准确性,为后续整体折叠结构展开的仿真奠定了基础。
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关键词
大柔度折叠结构
有限段法
牛顿-欧拉法
弯折刚度参数辨识
动力学分析与试验
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Keywords
large-flexibility folding structures
finite segment method
Newton-Euler method
bending stiffness parameter identification
dynamic analysis and experimentation
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分类号
V412
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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