星载可展开机构的动力学仿真分析

发布时间：2017-04-04 11:02

  本文关键词：星载可展开机构的动力学仿真分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 空间可展开机构在航天事业发展中得到了广泛的应用,其研究也成为一个热点问题。本文主要针对星载可展开机构进行了基于ADAMS的多体系统动力学仿真分析,为大型星载可展开机构的深入研究提供了有价值的参考。 文章首先对星载可展开结构进行了介绍,接着论述了ADAMS软件所涉及的多体系统动力学理论基础。利用ADAMS软件建立了3米环肋可展开天线的多刚体动力学模型,并进行了展开动力学仿真分析,结果表明天线能够顺利展开,但展开过程平稳性较差。为使模型更加准确,建立了考虑天线构件如支撑环、肋等的柔性对展开过程的影响的天线多柔体模型,并进行了仿真分析;最后对偏置情况下天线的展开过程进行了仿真分析。分析结果表明构件柔性和偏置情况对天线展开过程影响很大。之后对包括展开天线、伸展臂和太阳帆板在内的可展开机构缩比模型建模并仿真,主要对伸展臂的柔性和太阳帆板的柔性对系统展开过程的影响进行了仿真分析,其中伸展臂的柔性对天线的展开过程和太阳帆板的柔性对其展开过程都有较大影响。最后利用有限元分析软件ANSYS建立了3米环肋可展开天线收拢状态的模型,并对其结构特性进行了分析研究。 通过对星载可展开机构的展开动力学仿真分析,说明了该新型可展开结构展开过程的可行性和存在的一些问题,为大型星载可展开机构的设计研究工作提供了参考依据。
【关键词】：星载可展开机构 柔性 有限元分析 动力学分析
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：V414.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景及意义7-8
• 1.2 国内外星载可展开天线研究现状8-10
• 1.2.1 国外星载可展开天线研究现状8-9
• 1.2.2 国内星载可展开天线研究现状9-10
• 1.2.3 国内外发展比较10
• 1.3 本文所做工作及目的10-11
• 1.4 本文的主要内容11-13
• 第二章 多体系统动力学及ADAMS软件概述13-25
• 2.1 引言13
• 2.2 ADAMS软件概述13-14
• 2.3 支持ADAMS软件的多刚体系统动力学理论基础14-18
• 2.3.1 ADAMS多刚体的坐标系14-15
• 2.3.2 ADAMS多刚体动力学方程15-16
• 2.3.3 ADAMS多刚体动力学求解算法16-18
• 2.4 支持ADAMS软件的多柔体系统动力学理论基础18-22
• 2.4.1 ADAMS软件中的坐标系18-19
• 2.4.2 柔性体的动力学方程19-21
• 2.4.3 多柔体系统动力学方程的求解21-22
• 2.5 本章小结22-25
• 第三章 3 米环肋可展开天线展开动力学仿真分析25-43
• 3.1 引言25-26
• 3.2 3 米环肋可展开天线多刚体展开动力学仿真分析26-33
• 3.2.1 3 米环肋可展开天线的结构形式26-27
• 3.2.2 3 米环肋可展开天线在ADAMS中的建模27-30
• 3.2.3 3 米环肋可展开天线多刚体动力学仿真分析30-33
• 3.3 3 米环肋可展开天线多柔体展开动力学仿真分析33-38
• 3.3.1 引言33
• 3.3.2 ADAMS和ANSYS接口技术及原理33-34
• 3.3.3 3 米环肋可展开天线多柔体动力学仿真分析34-38
• 3.4 3 米环肋可展开天线偏置情况下的展开动力学仿真分析38-41
• 3.4.1 引言38
• 3.4.2 3 米环肋可展开天线偏置情况展开动力学仿真分析38-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 星载可展开机构缩比模型的系统动力学仿真分析43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 伸展臂展开动力学仿真分析43-48
• 4.2.1 引言43-44
• 4.2.2 伸展臂的展开过程仿真分析44-45
• 4.2.3 伸展臂的柔性对伸展臂展开过程的影响45-46
• 4.2.4 伸展臂的柔性对天线展开过程的影响46-48
• 4.3 太阳帆板展开动力学仿真分析48-56
• 4.3.1 引言48-49
• 4.3.2 太阳帆板展开工作原理49
• 4.3.3 帆板展开部件在ADAMS中的建模49-52
• 4.3.4 太阳帆板展开动力学仿真分析52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 3 米环肋可展开天线收拢态的结构特性分析57-63
• 5.1 引言57
• 5.2 有限元分析基本理论和ANSYS软件简介57-59
• 5.2.1 有限元基本理论57-58
• 5.2.2 ANSYS软件简介58
• 5.2.3 ANSYS分析计算流程58-59
• 5.3 3 米环肋可展开天线收拢态的结构特性分析59-62
• 5.3.1 3 米环肋可展开天线收拢态的结构形式59-60
• 5.3.2 3 米环肋可展开天线收拢态的模态分析60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 一 本文完成的主要工作和结论63-64
• 二 存在的问题及今后工作的展望64-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-70
• 研究成果70-71

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