三杆张拉整体结构扭转角度及拓扑分析

发布时间：2021-07-08 08:31

　　张拉整体结构由于具有质量轻盈、外形美观、刚度质量比大,以及可以伸展等特点,因而重新引起了国内外学者的广泛关注。张拉整体结构在很多领域获得了广泛应用,如张拉整体结构机器人、索穹顶结构、空间伸展臂和可展开天线等。目前对张拉整体结构的研究主要有构型分析、优化、拓扑以及应用等。其中作为基础理论的构型分析至今在国内外学者中没有形成统一理论。本文将从静力学构型的角度,分析三杆张拉整体结构稳定时扭转角度的连续性、构型改变时稳定扭转角度如何改变问题以及三杆结构拓扑接口问题,包括对单元间扭转角度、单元内扭转角度等参数的分析。最后总结规律特点,进行N层结构拓扑。具体过程如下:首先,采用笛卡尔坐标系构建节点坐标,获得构件空间矢量关系,然后利用力密度法分析三杆张拉整体结构。通过受力分析可知:结构稳定时的扭转角度为离散状态,并且角度大小与理论推导相符。此外,若想保证结构稳定时扭转角度为连续状态,则需要增加一个构件。为此,我们给出了三种方案:1)节点位置处增加附加索构件,2)索构件位置处加附加索构件,3)节点位置处增加附加杆构件。采用力密度法对三种方案进行分析,分别得到不同方案下单元内扭转角度值的范围。其次,对单... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“X-工件”模型

图 1.1 “X-工件”模型 图 1.2 Ioganson 的模型体结构的应用体结构最初的研究中，主要专注于其几何构型研究，并未对张拉整行深入分析，因此并未有结构应用于工程中，其价值只停留在艺术.1 所示的斯内尔森（Snelson）先生的雕塑作品等。张拉整体结构质方面的优点在其他领域仍然有应用。体结构可展天线结构的特点之一——可展性——可以应用在卫星折叠展开方面。这过程中，以折叠姿态收藏于所在航天器整流罩内，当航天器定位到心发出展开的信号，驱动系统便使其展开成预定设计的大型空间复杂示的是 NASA 针对跟踪与数据中继卫星和“伽利略”号[10-12]木星探测展天线。

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【参考文献】：
期刊论文
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[2]三杆张拉整体折展过程动力学分析[J]. 罗阿妮,李旭,李全贺,程建军,刘贺平.  哈尔滨工程大学学报. 2016(07)
[3]圆柱形张拉整体结构质量最小化方法[J]. 罗阿妮,张庆华,刘贺平,王媛媛,王龙昆.  哈尔滨工业大学学报. 2016(01)
[4]对称型动不定杆系结构的可动性判定准则[J]. 陈耀,冯健,马瑞君.  建筑结构学报. 2015(06)
[5]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)
[6]张拉整体并联机构波浪能采集研究[J]. 纪志飞,李团结,林敏.  西安电子科技大学学报. 2015(04)
[7]考虑约束条件的索杆张力结构找形研究[J]. 蔡建国,冯健,涂永明,周雅.  土木工程学报. 2014(05)
[8]可变结构体机器人形变状态找寻及运动方向预测方法[J]. 杜汶娟,马书根,李斌,王明辉,平井慎一.  科学通报. 2013(S2)
[9]浅谈张拉整体结构发展的历史与趋势[J]. 周一一,陈联盟.  空间结构. 2013(04)
[10]张拉整体结构的稳定性判定及刚度分析[J]. 张沛,冯健.  土木工程学报. 2013(10)

博士论文
[1]动不定结构的平衡矩阵分析方法与理论研究[D]. 陆金钰.浙江大学 2008

硕士论文
[1]大跨度环形空间索结构成形技术研究[D]. 周丽君.中国建筑科学研究院 2014
[2]空间铰接式伸展臂可靠性分析及仿真研究[D]. 黄丹敏.浙江理工大学 2014
[3]张拉整体结构的找形和稳定性分析[D]. 王征.西安电子科技大学 2012
[4]可展开张拉整体结构天线形态综合及热分析[D]. 吴文友.西安电子科技大学 2012
[5]张拉整体结构的形态分析[D]. 孙国鼎.西安电子科技大学 2010



本文编号：3271222