导读:本文包含了空间可伸展结构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:结构,空间,方程,桁架,天线,结构设计,动力学。
空间可伸展结构论文文献综述
何凯,曾捷,林秋红,龚晓静,康健[1]（2018）在《空间伸展结构变形与振动分布式光纤监测研究》一文中研究指出空间伸展结构是一种最基本的可展开折迭单元,广泛应用于大型展开天线、太阳帆板以及空间机械臂等航天领域,针对此类结构服役状态的智能辨识对于目前开展高轨深空探测研究具有重要意义。为此,提出一种基于准分布式光纤传感器的空间伸展结构变形与振动实时监测技术。借助MSC.Patran/Nastran有限元分析方法,数值模拟得到碳纤维复合材料柔性空间伸展结构在不同载荷作用下的应变、位移响应规律以及振动模态特征。分别研究了基于曲率和弧长信息曲线重构的结构变形反演算法,光纤光栅中心波长偏移量与振动特征关系解析模型,计算得到空间伸展结构沿展开方向不同位置的坐标信息。在此基础上,通过在柔性复合材料伸展结构展向布设离散光纤光栅传感器,实时采集应变分布与变化信息,进而推导相应位置曲率特征,实现不同加载模式下的伸展结构形态重构,变形反演相对误差约为2.5%。此外,借助准分布式光纤传感器不仅可以得到伸展结构对应的变形实时响应曲线,同时还能够获取其前叁阶固有模态和振型特征,所测频率与仿真结果吻合度较好,平均误差约为0.67%。研究结果表明,所提方法具有非视觉测量、实时性好以及多种功能复用等优点,能够为未来及时准确获取空间伸展结构姿态,实现空间形态自适应调节与在轨振动主动控制提供有力保障。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2018年02期）
刘仁志,宋志佳,高文杰,罗阿妮[2]（2013）在《正八面体空间伸展臂的八面体单元结构分析》一文中研究指出任何空间形状都可以用空间基本单元体进行拼接,这里采用正八面体来拼接一种空间伸展臂。首先,对桁架形式的正八面体进行派生、转化,构建一种索杆混合的正八面体结构。而后,利用振动特性分析,对索进行去除,并且把多个正八面体进行拼接,构建出空间伸展臂结构。利用力密度法建立此系统的平衡方程,得到各构件的内力。利用二力杆的分析方法,得到整个系统杆构件的力与形变的关系式。通过具体数值的代入,得到了索预紧时此伸展臂轴线的偏角,从而证明了此伸展臂预紧方案是可行的。(本文来源于《机械设计》期刊2013年06期）
林上民[3]（2012）在《空间伸展臂的结构设计与分析》一文中研究指出空间伸展臂是卫星天线系统的重要组成部分，它是一种基本的一维展开结构。作为一种有效的支撑结构，空间伸展臂可以用于大型展开天线、太阳帆和望远镜的支撑骨架、太空机械手以及空间平台等。天线伸展臂能否及时、准确地展开到位直接影响到整个卫星发射任务的成功与否。此外，相对于卫星平台而言，天线伸展臂作为一个柔性部件，其结构参数对整个天线系统的动力学特性影响较大，进而影响到天线的其它动力学设计指标和卫星的姿态调整。本文结合国内外空间伸展臂发展和研究现状，以及本课题组大型可展开卫星天线支撑和固定的要求，综合分析各种类型伸展臂性能，选择了承载能力较大、成本较低、结构稳定性和可靠性较好的套筒式伸展臂方案。按照确定的套筒截面形式、展开方式、驱动方式、锁定方式等设计方案运用UG软件对伸展臂进行了具体的结构设计，同时针对地面试验要求设计出两种解锁方案。本文运用UG和ADAMS对设计的伸展臂模型进行了运动仿真，通过计算分析表明，结构设计是合理的，满足设计功能要求，验证了所设计结构的可行性；将伸展臂模型导入ANSYS Workbench分析软件对其进行了有限元静力学和动力学分析，并对锁定机构进行强度校核，分析的结果验证了结构设计的可靠性。为满足结构的轻质要求，对伸展臂套筒截面尺寸和套筒壁进行了质量优化，减轻了伸展臂重量，降低了生产和发射成本。本文的研究工作为后续的空间伸展臂的设计研究工作提供了参考依据。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-03-01）
刘延柱,薛纭[4]（2011）在《空间弹性结构压缩与伸展过程的动力学分析》一文中研究指出可伸展空间机械臂是大型空间结构的基础构件,其折迭和伸展过程涉及弹性杆的大变形问题。采用小变形假设分析空间伸展臂运动由于不符合大变形的实际过程,所得结果有极大的近似性。Kirchhoff动力学比拟理论是研究细长弹性杆超大变形的有效工具。本文基于Kirchhoff弹性杆模型,研究可折迭空间结构元件的弹性细杆在圆柱面单面约束下,从直杆变形为螺旋杆的盘绕压缩过程,及其伸展释放为直杆的逆过程。由于圆柱面约束的存在,必须在Kirchhoff弹性杆模型中增加分布的约束力。以截面姿态的欧拉角作(本文来源于《第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集》期刊2011-11-04）
戈冬明[5]（2007）在《盘绕式空间可展伸展臂折迭屈曲机理与结构动力分析》一文中研究指出空间伸展臂是一种常见的空间展开折迭结构,是研究开发大型空间结构的基础,目前研究与应用较活跃。国外从二十世纪六十年代就已开始研究并成功应用。我国从上世纪九十年代初开始也开展了一些伸展臂的形式探索、分析理论与式样研究等,但尚无航天上的应用。盘绕式伸展臂是空间可展桁架(构架)体系基本形式之一,具有构造简单、高刚性、高可靠性、高收纳率,已经被广泛研究,并成功应用于航天器。伸展臂在展开折迭过程发生大位移,且动力效应复杂,因而盘绕式伸展臂伸缩(伸展、盘绕折迭)过程一直是研究的难点。而伸展臂屈曲载荷是盘绕屈曲发生前提,对伸展臂结构特性、传动效率、驱动机构设计、电机功率选择有重要影响,因此目前仍值得深入研究。本文首先介绍了无铰和有铰可展盘绕式空间伸展臂的构造特点、展开折迭机理与受力特点,然后根据弹性稳定理论与能量原理,分别推导出局部卷压屈曲和整体螺旋屈曲的临界压力解析解表达式,并据此进行参数特性分析,且与有限元计算结果比较,重点分析模型的合理性。另外,本文对伸展臂展开工作状态下的结构动力特性作了具体的分析,充分考虑了索中张力对结构模态的影响,模拟了展开后的伸展臂在脉冲荷载作用下的结构瞬态响应,并给出了较详实的计算实例。本文分析理论和研究结果对空间伸展臂的设计具有一定指导意义。(本文来源于《上海交通大学》期刊2007-01-01）
王刚[6]（2006）在《大型空间天线伸展臂的结构优化设计》一文中研究指出大型空间天线伸展臂是卫星天线系统的重要组成部分,是一个典型的多柔体部件。由于它既是卫星天线反射器与卫星星体的连接件,又是卫星天线反射器的固定件和支撑件,故其结构参数对整个天线系统的动力学特性影响极大,进而影响到天线的其他动力学设计指标和卫星姿态的调整。天线伸展臂能否及时、准确的展开到位直接影响到整个卫星发射任务的成功与否。为了使整个天线系统能够有效的进行工作,有必要对天线的伸展臂进行结构构型优化和结构尺寸优化。 本文列举了国内外应用于卫星系统的几种伸展臂的结构类型,介绍了各个结构类型的特点和性能,并针对卫星天线系统的设计要求对这几种伸展臂的结构类型进行了对比研究,选出了符合设计要求的天线伸展臂的结构类型;本文采用固体各向同性惩罚微结构模型,利用基于结构应变能的优化准则法,对一单位厚度的矩形板进行了结构拓扑优化,得出了天线伸展臂的结构构型,使这一结构构型能够满足天线伸展臂对刚度约束条件的设计要求;本文以刚架形式代替优化出的结构构型,以天线伸展臂的结构重量为优化设计目标,以结构应力和固有频率值为约束条件,以基于K-T条件的优化准则法为寻优方法,对这一结构构型进行了结构尺寸优化,获得了最佳结构参数。 本文针对优化准则法不能考虑多种优化约束条件、通用性差的缺点,基于应力优化准则法和固有频率优化准则法,提出了一种可以综合考虑设计模型的应力约束条件和固有频率约束条件的优化设计方法。 本文通过对大型空间天线伸展臂进行结构类型选择、结构构型优化、结构尺寸优化,得到了符合设计要求的优化结果。考虑到遗传算法具有数值稳定性、鲁棒性、全局收敛性等优点,故采用遗传算法对天线伸展臂的尺寸优化结果进行了验证,验证结果表明综合优化设计方法是可行的,而且结果是合理的。本文提出的优化方法与所得的优化结果对某可展天线伸展臂的预研具有参考价值。(本文来源于《西北工业大学》期刊2006-03-01）
胡其彪[7]（2001）在《空间可伸展结构的设计与动力学分析研究》一文中研究指出空间可伸展结构是近四十年迅速发展起来的新结构，无论在空间站还是在通讯卫星上都得到了广泛的应用。新的空间技术要求无线大口径化、轻量化、高精度、高收纳率和高展开可靠度等，本文对其在构筑思想、设计实践、展开运动力学及可伸展结构特有的结构力学问题几方面展开系统的研究。 本文对可伸展结构进行了分类，并以分类为基础，提出了概念设计的四个层面思想，在不同的层面上，设计者可以根据需要提出新的结构或者是选择合理模型。对于第一层面-构件和连接，列举了几种设计中常碰到的问题，本文综合诸多文献提出了解决办法。对于第二层面-单元，本文认为新提出的诸多结构都是从这个层面产生的。第叁层面是第二层面的深化，它的实质是将单元层面的单元构件刚片化，采用超单元思想增大了单元库的范围从而提高了新结构产生的可能性。第四层面研究整体的组织形式。 本文提出并设计了四种可伸展结构方案，其中第一个以叁棱柱为单元组建伸展臂，其结构刚性较高。它主要解决的问题是初始驱动力的问题，研究中发现采用中间节点设置扭簧能够显着地降低初始启动力矩，结构的动力特性体现为扭转变形。第二个模型首次采用的叁杆铰是一种新结构尝试，它具有良好的叁向刚度，与剪式铰相比，它的变形大一些，但质量较轻，动力特性较好。第叁个模型主要解决的问题是曲面构筑，本文发展的单元等投影尺寸膨胀法可以简练的解决这个问题，它遗留的主要困难在于解决超单元间的协调。本文还给出了这种抛物面结构的最佳吻合抛物面的计算步骤。最佳吻合抛物面的计算表明结构自重对于型面的影响是不可忽略的，同时得出是否把对角杆视为杆件并不显着影响结论。第四个模型是四面体单元组合结构，其主要解决的问题是整体折迭准则，它采用腹杆等长，上下弦杆对折的办法，并以此为根据设计整个模型。 空间可伸展结构运动力学分析对于掌握可伸展结构对星体运动的影响是至关重要的，本文采用达朗贝尔-拉格朗日原理推导Kane方程能有效的解释无功力和去除理想约束反力的影响。本文共有六种方法参与比较，依次是Newton-Euler方程、D'Alembert原理，Lagrange方程，Hamilton正则方程，Gibbs方程和Kane方程。比较结果是就复杂结构来说，采用Kane方程是较优的选择。采用Kane方法时，虽然能够灵活选取广义速率是一个优点，但是对于计算机应用来讲，程序员希望广义速率的选取能够规范化，如果需要灵活选取显然不利于编程，本文讨论了如何利用优点，避免缺点。 在选定Kane方法后，本文系统建立Kane方程的Huston形式，采用低序体阵列能够有效的描写树形多体系统。偏角速度阵列是形成动力学方程的基础，而转换阵则是简化矢量运算和求导运算的有效工具。通过一系列推导可以看出，Kane方程Huston形式具有与一般振动方程相同的形式，故而关于一般振动力学方程的理论可以应用到多体系统上。Kane方程的Huston形式还可以求解少量的闭环系统，求解前，需要将系统等效成带闭环约束的开环系统。采用类似于有限元分析中的后处理法可以实现多体分析中的计算机自动处理。处理约束有两种有效方法，分别对应于需要求出约束反力和不用求出约束反力。采用第一种约束处理方法时，当系统约束有增加时，只需修改B矩阵项即可。对于铰接点和柱铰点等姿态约束节点，Huston形式具有不必另外列写约束方程的优点，全部自动满足。胡其彪：空间可伸展结构的设计及动力学分析研究 浙江大学博士学位论文2001年4月 但是采用Huston形式描述可伸展结构存在诸多的困难，对于比较简单的开环伸展结构采用Huston形式是比较好的选择。本文首次提出Kane方程的FCC形式，它利用刚体上的两个固定节点和一个附着的单位矢量来描述刚体，整个系统则通过这些节点和单位矢量完整描述。采用FCC方法描述多闭环系统最大的优势在于不必将系统等效，这对于多闭环系统有重大意义。采用FCC的第二个优点是求解方程的解答就是设计中要使用的关键数据，不象Huston形式点求解结果还需进一步转化才能被工程师们使用，缺乏直观性。 弹簧连接对于计算的影响是不可忽略的。对于弹簧的连接可以采用简化计算方法。采用子结构凝聚自由度法，可以方便的对结构进行分块，从而实现对于特殊节点的处理，本文的方法如果进行推广，可以类推柔性连接的各个自由度或几个自由度组合的于结构矩阵。采用于结构法推导的矩阵可以很方便的模拟节点从铰接到刚接的连续变化，这对于钢结构中的柔性连接模拟有借鉴作用。 对于整体可伸展结构，本文提出的采用裙边和加劲肋的方法可以达到增强刚度的目的。为了提高结构的可折迭性，在裙边处开设缺口。本文详细的分析了有无裙边、壳厚、肋数、肋宽、裙边宽、缺口数对结构的变形和自振特性的影响，并对系统的可折迭性进行了几何非线性分析。得出的结论是：有无裙边对改善结构动力特性效果最显着；对于sin口径的抛物面天线，采用 3tTun厚度，2根加劲肋，肋宽为 200mrn，裙边宽为 1(本文来源于《浙江大学》期刊2001-04-01）
胡其彪,关富玲,陈务军,杨玉龙[8]（1999）在《一种新型展开/折迭式空间伸展臂结构方案的设计研究》一文中研究指出本文简要介绍了一种新型展开／折迭式的空间伸展臂一连杆机构驱动伸展臂，并进行了设计、控制和力学等方面的分析，说明了本结构在伸展结构领域将有广阔的应用前景。(本文来源于《工程设计》期刊1999年02期）
阎绍泽,吴德隆,黄铁球,张永[9]（1999）在《空间伸展机构控制—结构一体化设计方法研究》一文中研究指出分析了传统时序设计方法用于空间伸展机构设计存在的问题，提出了伸展机构控制设计和结构设计同时进行的一体化设计方法。将结构参数和控制系统参数作为设计变量，根据确定的目标函数，进行系统的整体优化。建立了展开后的空间伸展机构控制－结构一体化设计模型，并分析了一体化设计方法比传统时序设计方法优越的机理。此项研究将为新一代空间飞行器的研制提供理论基础和设计方法。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊1999年02期）
空间可伸展结构论文开题报告
（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：
任何空间形状都可以用空间基本单元体进行拼接,这里采用正八面体来拼接一种空间伸展臂。首先,对桁架形式的正八面体进行派生、转化,构建一种索杆混合的正八面体结构。而后,利用振动特性分析,对索进行去除,并且把多个正八面体进行拼接,构建出空间伸展臂结构。利用力密度法建立此系统的平衡方程,得到各构件的内力。利用二力杆的分析方法,得到整个系统杆构件的力与形变的关系式。通过具体数值的代入,得到了索预紧时此伸展臂轴线的偏角,从而证明了此伸展臂预紧方案是可行的。
（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。
空间可伸展结构论文参考文献
[1].何凯,曾捷,林秋红,龚晓静,康健.空间伸展结构变形与振动分布式光纤监测研究[J].仪器仪表学报.2018
[2].刘仁志,宋志佳,高文杰,罗阿妮.正八面体空间伸展臂的八面体单元结构分析[J].机械设计.2013
[3].林上民.空间伸展臂的结构设计与分析[D].西安电子科技大学.2012
[4].刘延柱,薛纭.空间弹性结构压缩与伸展过程的动力学分析[C].第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集.2011
[5].戈冬明.盘绕式空间可展伸展臂折迭屈曲机理与结构动力分析[D].上海交通大学.2007
[6].王刚.大型空间天线伸展臂的结构优化设计[D].西北工业大学.2006
[7].胡其彪.空间可伸展结构的设计与动力学分析研究[D].浙江大学.2001
[8].胡其彪,关富玲,陈务军,杨玉龙.一种新型展开/折迭式空间伸展臂结构方案的设计研究[J].工程设计.1999
[9].阎绍泽,吴德隆,黄铁球,张永.空间伸展机构控制—结构一体化设计方法研究[J].中国空间科学技术.1999
论文知识图
![可展构架式伸展臂[12]](http://image.cnki.net/GetImage.ashx?id=1018863483.nh0017&suffix=.jpg)
