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空间展开折叠桁架结构动力学分析研究 被引量:5
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作者 陈务军 关富玲 董石麟 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第4期410-416,共7页
本文以笛卡尔坐标系下节点自然坐标为未知量 ,建立了桁架结构系的基本运动力学方程 ,并首次推导出桁架结构中常用节点附加几何约束方程 ,相应约束 Jacobi矩阵及其导数矩阵 ,采用奇异值分解法求约束 Jacobi矩阵的零空间基和 M- P广义逆 ... 本文以笛卡尔坐标系下节点自然坐标为未知量 ,建立了桁架结构系的基本运动力学方程 ,并首次推导出桁架结构中常用节点附加几何约束方程 ,相应约束 Jacobi矩阵及其导数矩阵 ,采用奇异值分解法求约束 Jacobi矩阵的零空间基和 M- P广义逆 ,并由矩阵缩减法建立了带约束桁架体系的运动力学方程和求解方法。数值算例表明该方法适于可展折叠桁架结构运动力学分析。 展开更多
关键词 几何约束方程 航天 空间展开折叠桁架结构 动力学分析
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空间可展开桁架结构展开过程分析的理论与方法 被引量:15
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作者 陈务军 关富玲 +1 位作者 董石麟 张京街 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 2000年第4期382-387,共6页
以理想桁架节点笛卡尔坐标为未知量 ,全面建立了复杂桁架结构的几何约束方程 ,并推导出相应的几何约束 Jacobi矩阵 ,建立了空间展开桁架结构展开过程分析的理论与方法 ,系统地分析了机构特性 ,阐明了展开过程的力学本质特点 。
关键词 展开过程分析 约束Jacobi矩阵 空间展开桁架结构
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模块化空间可展开天线支撑桁架结构的热-结构分析 被引量:1
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作者 金路 张飞扬 田大可 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期78-90,共13页
对模块化空间可展开天线支撑桁架结构进行空间热交变环境下的热-结构分析,为天线结构因热致变形影响形面精度和网面稳定性提供合理的防护建议。采用ANSYS APDL有限元软件建立了大口径模块化空间可展开天线支撑结构的精细化数值模型,基... 对模块化空间可展开天线支撑桁架结构进行空间热交变环境下的热-结构分析,为天线结构因热致变形影响形面精度和网面稳定性提供合理的防护建议。采用ANSYS APDL有限元软件建立了大口径模块化空间可展开天线支撑结构的精细化数值模型,基于已有试验分别验证了模块化可展开天线结构有限元建模和热分析模型的正确性;分析了在瞬态温度场作用下约束位置等参数对支撑桁架弦杆及拉索应力的影响和热致变形规律。研究结果表明:空间可展开天线结构的应力和变形随时间历程发展与瞬态温度场变化趋势基本一致;同一瞬态温度场下,天线结构中心模块拉索热应力最大,同圈模块的弦杆热应力幅值基本相同,其上弦杆热应力逐圈增大,而拉索热应力逐圈减小;天线结构热致变形在距离约束最远端处整体累计值最大,上层中心点处累计热致变形可达15 mm左右,对天线形面精度的影响不可忽略;将天线支撑桁架结构最外侧且距离结构中心最近的模块顶角和与相邻模块竖杆拼接处作为星载天线伸展臂约束时,天线结构的热致变形最小。将该处作为模块化空间可展开天线的展开支点,并建议对天线支撑结构表面采用涂刷隔热防护复合材料涂层等防护措施,以增加天线结构在太空极端环境的适应性,从而减小温度交变对天线整体形变和网面精度的影响。 展开更多
关键词 空间展开天线 支撑桁架结构 瞬态温度 热应力 热致变形
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充气薄膜桁架的协同折叠设计及展开过程仿真 被引量:8
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作者 洪一红 刘勇兵 +2 位作者 徐彦 张超 方琴 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期91-98,共8页
充气薄膜桁架结构可应用于大型空间充气薄膜航天器的展开部件和支撑结构。研究了充气薄膜桁架结构的协同折叠设计方案,首先推导了蒙皮结构的折叠状态几何公式,然后设计充气桁架的折叠方案,以几何适应于蒙皮结构折叠状态。建立了协同折... 充气薄膜桁架结构可应用于大型空间充气薄膜航天器的展开部件和支撑结构。研究了充气薄膜桁架结构的协同折叠设计方案,首先推导了蒙皮结构的折叠状态几何公式,然后设计充气桁架的折叠方案,以几何适应于蒙皮结构折叠状态。建立了协同折叠设计方法,并得到了参数化模型。方案实现了横向和纵向同时折叠,横向折叠率为2.67,纵向折叠率为8.82。基于改进的弹簧-质点系统,完成了充气薄膜桁架结构的充气展开动力学仿真,得到了展开动力学行为和参数。仿真结果表明展开过程平稳可靠,未发生各构件间的物理干涉,从而评估了协同折叠设计方案的合理性,为此类结构的工程应用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 充气薄膜桁架 协同折叠设计 折纸 充气展开动力学 蒙皮结构
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八面体桁架单元及其派生系所构成的空间伸展臂 被引量:2
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作者 陈务军 付功义 +2 位作者 何艳丽 龚景海 董石麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期509-513,共5页
基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理... 基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理、分析了机构特性 ,推导出单元体系转换过程的详细几何列式 ,验证了张力体系中力学与几何形式的统一 。 展开更多
关键词 空间结构 伸展臂 八面体桁架单元 可展结构 展开基本单元 航天器 空间机构学
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