基于绝对节点坐标方法的大型空间可展开机构展开过程动力学研究

摘要

本文以星载周边桁架可展开天线为研究背景，考虑到周边桁架可展开天线在展开过程中对稳定性、准确性的要求，对周边桁架可展开天线的展开过程进行了数值仿真。为了能够更加准确的描述周边桁架可展开天线的展开过程，选取合适的建模方法就显得尤为重要，在本文中，选用绝对节点坐标方法对周边桁架可展开天线的展开过程进行了数值仿真。本文的主要内容安排如下：
　　首先，采用经典的一维二节点的绝对节点坐标方法建立了柔性单摆的动力学模型，并对其自由摆动的过程进行了数值仿真，并从能量的角度验证了绝对节点坐标方法在仿真柔性体运动方面的可行性和有效性。
　　其次，在基于绝对节点坐标方法的一维二节点梁单元模型的基础上，推导建立了基于绝对节点坐标方法的空间梁单元的模型，并通过空间柔性双摆验证了该空间梁单元模型的正确性。同时，介绍了如何建立梁系统的动力学方程，以及如何处理梁系统中各个梁单元之间的约束问题。
　　最后，对周边桁架可展开天线的展开过程进行了运动学分析。同时，采用本文提出的空间梁单元模型建立了周边桁架可展开天线的动力学模型，对其展开过程进行了数值仿真，并将数值仿真的结果与运动学分析的结果做了比较分析。在本文的最后，对本文的内容做了简要的总结和展望。

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第一章 绪论

1.1研究的背景

1.2研究的目的和意义

1.3绝对节点坐标方法的概述和研究概况

1.4论文的章节与内容安排

第二章 基于绝对节点坐标法的一维梁单元模型

2.1引言

2.2一维二节点梁单元模型

2.3运动仿真及验证分析

2.4本章小结

第三章 梁系统动力学方程的建立及求解

3.1引言

3.2梁系统动力学方程的建立

3.3算例仿真

3.4本章小结

第四章 基于绝对节点坐标法的空间梁单元模型

4.1引言

4.2空间梁单元模型

4.3算例仿真

4.4本章小结

第五章 周边桁架可展开天线展开过程的数值仿真

5.1引言

5.2周边桁架可展开天线展开过程的运动分析

5.3算例仿真

5.4本章小结

第六章 总结和展望

6.1全文总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

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