各類航天器的快速發(fā)展對太陽翼提出了輕質(zhì)高強(qiáng)、功能集成的更高要求,而傳統(tǒng)分布展開式太陽翼常因其構(gòu)型限制,無法達(dá)到折展比大、易于控制、重復(fù)折展等諸多有利條件。隨著機(jī)構(gòu)學(xué)的不斷進(jìn)步,由折紙藝術(shù)衍生出一類新型折展機(jī)構(gòu)——折紙機(jī)構(gòu),其特點是構(gòu)型可擴(kuò)展、可折疊、可重構(gòu),但目前對折紙機(jī)構(gòu)的運動特性研究成果較少,且對其折展運動理論分析的方法尚不系統(tǒng)。本文針對這兩方面問題,將折紙機(jī)構(gòu)的理論分析和太陽翼設(shè)計的工程項目相結(jié)合,具體進(jìn)行了以下分析和研究:折紙機(jī)構(gòu)構(gòu)型分析。對折紙機(jī)構(gòu)組成要素進(jìn)行了合理劃分和數(shù)學(xué)定義,并以Waterbomb折紙構(gòu)型中單頂點多折痕單元為基礎(chǔ),采用Jacobian矩陣法計算此類機(jī)構(gòu)的自由度。添加適當(dāng)約束得到單頂點折紙機(jī)構(gòu)的折疊過程,進(jìn)而根據(jù)厚板折展理論,建立折紙厚板模型,并計算分析此機(jī)構(gòu)折展比與面板厚度、折痕數(shù)的關(guān)系。分析了單頂點折紙機(jī)構(gòu)折展運動的穩(wěn)定性能,通過求解球面三角形,證明了運動過程其折痕轉(zhuǎn)角變化具有對稱性。建立折痕的力學(xué)分析模型,推導(dǎo)山谷折痕產(chǎn)生的應(yīng)變能方程,證明此類機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)性質(zhì),并應(yīng)用Adams建立仿真模型,驗證理論分析的正確性。折紙?zhí)栆順?gòu)型設(shè)計。對傳統(tǒng)分布展開式太... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽

典型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-26-圖2-17變形后的折痕截面圖設(shè)折痕厚度為h，寬度為b，長度為l。以折痕幾何中心為原點O建立正交坐標(biāo)系oxyz，x軸沿折痕長度方向，y軸垂直于折痕中性面，z軸由右手定則確定。在折痕截面AA內(nèi)，中性面的曲率半徑為，計算得b=。變形后，中性面上應(yīng)變?yōu)樽冃瘟颗c寬度的比值。變形前后其截面線b變形為弧線b’，長度分別為bl=b，()bly=+則正應(yīng)力為yyyEEb==(2-23)yE為y方向上的彈性模量�？芍�，折痕內(nèi)的最大正應(yīng)力發(fā)生在距中性面最遠(yuǎn)處，即上下表面。上表面受拉，下表面受壓，折痕與之相連的紙面將產(chǎn)生一個彎矩作用。由于折痕在運動過程中只在x軸方向上受到較大的彎矩，其拉壓、扭轉(zhuǎn)、剪切等其他形式的變形較小，因此只考慮x軸上所承受的彎矩。x軸方向上截面模量為32max1262xxhdxIhEdxyh===(2-24)根據(jù)積分原理，長度為l的折痕對與之相連的紙面產(chǎn)生的彎矩為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的傘狀可展機(jī)構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 孫建偉,張世梁,孔凡臣.  中國機(jī)械工程. 2019(13)
[2]柔性空間撲翼機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿μ匦苑治鯷J]. 屠凱,侯宇,華兆敏,李詩雷.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2019(07)
[3]分步式展開太陽翼地面零重力試驗技術(shù)的研究[J]. 陳艷平,程澤,李海月,臧梓軼,胡亞航,王國星,邵一夫,邢廣強(qiáng).  航天制造技術(shù). 2019(02)
[4]空間站柔性太陽電池翼模態(tài)分析及基頻優(yōu)化[J]. 臧旭,吳松,郭其威,唐國安.  振動與沖擊. 2019(07)
[5]柔性特征的太陽電池翼在軌載荷分析[J]. 張華,劉漢武,胡震宇,張武.  宇航學(xué)報. 2019(02)
[6]大型空間柔性組合航天器動力學(xué)建模與控制[J]. 周志成,王興龍,曲廣吉.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(02)
[7]大型柔性航天器動力學(xué)與振動控制研究進(jìn)展[J]. 曹登慶,白坤朝,丁虎,周徐斌,潘忠文,陳立群,詹世革.  力學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[8]3RR-3URU四面體可展天線支撐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計與模態(tài)分析[J]. 龔博安,韓博,郭金偉,陳亮亮,許允斗.  載人航天. 2018(03)
[9]基于厚板折紙理論的微創(chuàng)手術(shù)鉗[J]. 楊名遠(yuǎn),馬家耀,李建民,陳焱,王樹新.  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(17)
[10]折紙及其折痕設(shè)計研究綜述[J]. 李笑,李明.  力學(xué)學(xué)報. 2018(03)

博士論文
[1]基于脂質(zhì)體與DNA的酶動力學(xué)與細(xì)胞應(yīng)用研究[D]. 高延靜.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所) 2019

碩士論文
[1]航天器分步展開式太陽翼設(shè)計與研究[D]. 張雷.上海交通大學(xué) 2012
[2]衛(wèi)星太陽電池陣展開機(jī)構(gòu)可靠性分析研究[D]. 楊翊.東北大學(xué) 2011



本文編號：3065804