空间可展开天线绞链中间隙接触力的确定及其对展开性能的影响分析

摘要

本文首先对铰链间隙和空间可展开天线的研究背景与现状进行了综述，并详细研究了含间隙铰链的建模理论与方法。在此基础上，以含铰链间隙的曲柄滑块和可展开天线为研究对象，在前人工作的基础上，进行了以下研究:
　　1.在深入研究了接触的类型、接触力的求解、接触参数的选取的基础上，结合自身建模经验，给出了一些在ADAMS中关于接触模型的建立和求解的经验。
　　2.针对影响间隙处接触力的各个因素，在前人工作的基础上，将其分为内部因素和外部因素，通过建立参数化的曲柄滑块的虚拟样机，对影响碰撞力大小的因素进行了深入分析，找出了主要因素。并探索了柔性和间隙对机构动力学性能的综合影响。
　　3.提出了一种适合空间可展开天线的间隙模型。该间隙模型建模简单，计算结果准确，适用于空间可展开天线中多间隙的情况，并在此基础上，建立了含多个铰链间隙的空间可展开天线的动力学模型，分析了间隙对空间可展开天线展开性能的影响。结果表明，间隙的存在影响了展开天线的展开精度，在展开过程的初始阶段，展开天线各杆件的速度、加速度波动剧烈，其后逐渐趋于稳定。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 铰链间隙的国内外研究现状

1．3 空间可展开天线的研究现状

1．4 本文的主要工作

第二章 含铰链间隙的建模理论和方法

2．1 引言

2．2 含间隙机构的动力学模型

2．2．1 连续接触模型

2．2．2 二状态运动模型

2．2．3 三状态运动模型

2．3 ADAMS中的间隙建模理论

2．3．1 接触的类型

2．3．2 接触力的求解

2．3．3 接触参数的选取

2．4 接触建模的经验总结

2．5 一种新的间隙建模思路的探讨

2．6 本章小结

第三章 含铰链间隙的柔性机构动力学分析

3．1 引言

3．2 含铰链间隙的柔性曲柄滑块分析

3．3 接触参数的优化修正

3．4 本章小结

第四章 含间隙的可展开天线动力学分析

4．1 ADAMS动力学建模理论

4．1．1 ADAMS多刚体坐标系

4．1．2 ADAMS多刚体动力学方程

4．1．3 动力学方程的求解

4．2 可展开天线中的间隙建模方法

4．2．1 实体间隙

4．2．1 特征圆间隙模型

4．3 含间隙的可展开天线动力学模型

4．4 间隙对可展开天线展开过程的影响

4．5 有无重力对可展开天线展开过程的影响

4．5．1 对间隙碰撞力的影响

4．5．2 对竖杆PART_2位移、速度影响

4．6 间隙大小对可展开天线展开过程的影响

4．6．1 对间隙碰撞力的影响

4．6．2 对竖杆PART_2速度影响

4．7 展开过程的实验验证

第五章 总结和展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献