弹性自驱动卷筒式伸杆机构展开刚度分析及校验

发布时间：2021-02-11 16:34

　　针对弹性自驱动卷筒式伸杆机构（STACER）的展开刚度问题,分析了卷筒式伸杆机构的工作原理,基于等效连续体模型推导了卷筒式伸杆机构弹性卷筒的构型参数与刚度的关系式,分析了弹性卷筒末端螺旋角、末端半径、带厚、带宽对展开刚度的影响。分析结果表明:（1）末端半径的增大能同时提高弹性卷筒的一阶频率和比刚度,而带宽的增大将导致弹性卷筒的一阶频率和比刚度均降低;（2）弹性卷筒的一阶频率随带厚的增加近似线性增大,但比刚度随带厚的增大而近似按双曲线规律下;（3）弹性卷筒末端螺旋角在62°～75°时,弹性卷筒的比刚度可获得最优值。卷筒式伸杆机构的刚度测试结果与理论分析结果基本一致,校验了理论分析方法的有效性。 

【文章来源】：宇航学报. 2020,41(10)北大核心

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引 言
1 卷筒式伸杆机构的工作原理
2 弹性卷筒构型参数与刚度的关系式推导
3 构型参数对展开刚度的影响分析
    3.1 末端螺旋角对展开刚度的影响
    3.2 末端半径对展开刚度的影响
    3.3 带厚对展开刚度的影响
    3.4 带宽对展开刚度的影响
    3.5 带厚与末端螺旋角度对展开刚度的共同影响
4 弹性卷筒构型参数的优化
5 地面试验和飞行试验校验
    5.1 地面展开状态刚度测试
    5.2 热变形测试
    5.3 飞行试验校验
6 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]空间薄壁弹性伸杆力学特性分析[J]. 郭一竹,杨皓宇,郭宏伟,刘荣强,罗阿妮.  哈尔滨工业大学学报. 2020(01)
[2]复合材料人形杆压扁过程数值模拟分析[J]. 杨慧,刘恋,刘荣强,刘永斌.  宇航学报. 2019(05)
[3]卷筒式伸杆机构展开过程仿真实现方法研究[J]. 吴健,王春洁,李广耀.  机械设计与制造. 2019(05)
[4]电磁监测试验卫星(张衡一号)系统设计与关键技术[J]. 袁仕耿,朱兴鸿,黄建平.  遥感学报. 2018(S1)
[5]嫦娥四号低频射电频谱仪降低背景噪声方法的研究[J]. 张韬,苏彦.  天文研究与技术. 2019(03)
[6]STACER伸展变形的一种计算方法[J]. 于春宇,张丛发,张朋,王士敏.  力学学报. 2016(06)
[7]某空间伸杆机构的摩擦补偿及反步自适应控制[J]. 谌颖,楚中毅,李丹.  宇航学报. 2015(03)
[8]空间伸展臂的技术现状与难点[J]. 周思达,周小陈.  中国空间科学技术. 2014(06)
[9]球铰接杆式支撑臂展开过程中横向振动分析[J]. 刘志全,黎彪,丁锋.  宇航学报. 2014(07)
[10]空间薄壁式伸展臂的展开仿真与卷曲方式研究[J]. 张展智,赵国伟,焦景勇,黄海.  宇航学报. 2013(03)

博士论文
[1]电磁监测卫星伸杆机构弹性卷筒技术研究[D]. 李占华.北京科技大学 2017



本文编号：3029399