导读:本文包含了空间可展机构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:柔性机构工作空间,并联机构,伪刚体法,绝对节点坐标
空间可展机构论文文献综述
汪振宇[1]（2019）在《柔性平面折展机构工作空间分析》一文中研究指出在柔性机构的特性研究中,目前已经能够对柔性体的大运动大变形等动力学特性进行有效分析,但对柔性机构的工作空间描述困难较大。本文以一种双层柔性平面折展机构为对象,采用将伪刚体法与刚性并联机构工作空间求解方法相结合的思想,对该机构工作空间求解问题展开研究。主要内容如下:采用伪刚体法将柔性杆等效为扭转弹簧和刚性杆的组合,推导了柔性杆的刚度系数、扭簧常数以及应力计算表达式,根据所选的材料特性求得了柔性杆的最大转动角度;基于伪刚体法将单层柔性平面折展机构等效为刚性并联机构,建立了该柔性机构的逆运动学方程,利用其运动学逆解,结合柔性杆最大转动角度,得到其中心动平台的工作空间;基于绝对节点坐标法建立了单层柔性平面折展机构动力学建模,分析其运动轨迹和各柔性杆应变规律,验证了基于伪刚体法所求解的该柔性机构中心动平台的工作空间的正确性。在单层柔性平面折展机构工作空间研究的基础上,将两个单层柔性平面折展机构通过柔性杆组合成双层柔性平面折展机构,基于伪刚体法将双层柔性折展机构等效为刚性并联机构,运用D-H坐标法对其叁条支链进行运动学建模,结合柔性杆最大转动角度,利用蒙特卡罗法求出各个支链的工作空间,通过取各支链工作空间的交集求得该机构上端动平台的工作空间;在考虑双层柔性平面折展机构初始相对位置关系的前提下,基于绝对节点坐标法对该机构进行动力学模型,分析各个支链的运动轨迹和各柔性杆应变变化规律,验证了所求解的双层柔性机构中心动平台的工作空间的正确性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
梁旭豪,沈峰,戴晶滨,张霞,王晓蕾[2]（2019）在《结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的设计》一文中研究指出为了满足空间探测的需求,文章提出一种结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆设计。该伸杆以结构自身所包含的长通孔作为柔性关节,利用柔性关节的弯曲势能,实现其180°折迭展开功能。首先,研究影响该伸杆刚度和强度的主要设计参数,并综合考虑伸杆的制造工艺要求以及实际使用状态,确定了该伸杆的最终设计状态。然后,对该柔性伸杆的展开状态进行模态分析,并对其柔性关节进行折迭展开试验。最后,测量该柔性伸杆的重复折迭展开指向精度。模态分析结果表明:带探测计负载的伸杆展开状态的一阶频率为15. 80Hz,二阶频率为17. 22Hz,满足设计指标要求。折迭展开试验结果表明:伸杆柔性关节的折迭展开性能良好,满足设计要求。指向精度测量结果表明:伸杆重复折迭展开10次后,偏差角的6σ值为0. 00828,重复折迭展开指向精度较高,满足使用要求。结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的结构设计方案合理可行,可适用于多种航天器及多类空间探测任务。(本文来源于《空间电子技术》期刊2019年03期）
孙家兴[3]（2019）在《仿花瓣形空间折展机构的设计与分析》一文中研究指出随着卫星通讯、太空探测、对地观测技术的迅猛发展,对空间折展机构的应用需求变得愈加迫切。空间折展机构技术的发展,对折迭小空间、展开大尺寸、工作高精度、折展更灵活的机构提出了更高的要求。本文依据仿生原理,通过观察花朵绽放过程,找到花朵与空间折展机构的共性,构思了一类仿花瓣形空间折展机构,并对其进行设计分析、理论方法及应用研究。首先通过花朵开放过程的观察,发现空间折展机构与花朵具有共同特点,即均有收拢和展开能力。将花瓣形态特征和开放过程特征抽象提取,以正多边形为花蕊,以五连杆机构式平面折展单元和曲柄滑块机构式空间折展单元为花瓣,构思了一类仿花瓣形空间折展机构;通过修正的G-K公式得到折展单元自由度,并获得机构整体自由度;以八瓣花朵为仿生对象,对其仿生机构叁维模型进行构建。其次,将遗传学基因理论引入机构学中,构建了一种具有运动副特征、构件特征和构件间的连接关系特征的构态变换矩阵,并基于此矩阵构建一种能够表述运动副类型改变、运动副数目改变、单个运动副的方位特征改变叁种变胞方式的变胞方程;并运用构态变换矩阵和变胞方程分别对仿花瓣形空间折展机构的稳定态和变胞态进行构态描述和结构分析。接着,通过功能分析原理,对仿花瓣形空间折展机构进行功能分析,获得其分功能解,对分功能解进行方案设计;将生物基因引入机构学领域中,给出机构基因概念和机构基因变异与变胞方式关系图,并通过基因突变的变胞方式对折展单元(平面折展单元和空间折展单元)进行构型综合,获得多种构型;为实现机构整体的折展功能和满足机构锁解要求,设计了多种移动副、多自由度铰链和锁解铰链方案;经过对各折展单元构型和各运动副的筛选,最终得到5种平面折展单元,1种空间折展单元,2种移动副设计方案,2种多自由度铰链设计方案,3种锁解铰链设计方案,以及36种仿花瓣形空间折展机构构型。再次,建立仿花瓣形空间折展机构的坐标系,利用闭环矢量法结合杆件约束方程建立平面折展单元、空间折展单元和仿花瓣形空间折展机构的运动学解析模型,分别求解机构的位置、速度、加速度和奇异位置;并通过数值仿真和虚拟仿真获得机构仿真曲线,验证运动学解析模型的准确性,为仿花瓣形空间折展机构的控制系统设计提供一定参考。最后,设计出仿花瓣形空间折展机构的驱动装置和辅助机构,以仿花瓣形空间折展机构为基础骨架,并借助前文对空间折展机构的结构和运动性能分析,将其应用于构架式空间折展天线、太阳能电池阵和车载雷达等工程领域,设计分析对应虚拟样机的模型,展示了仿花瓣形空间折展机构的实用性和适用性。(本文来源于《广西大学》期刊2019-06-01）
刘海婷[4]（2019）在《空间太阳能电站大型体状可展桁架机构研究》一文中研究指出随着能源条件的日益恶劣,发展空间太阳能的电站技术具有重要的战略意义,然而其主结构的口径达23m,受目前运载火箭运输能力的限制,亟需研制一种可叁维体展开的桁架机构作为空间太阳能电站的主结构。本文提出一种可以实现叁维方向体展开的大折展比、大口径的桁架机构,对选择构建可展开桁架的基本单元进行了基本特性分析,对其驱动方式及运动学特性进行分析,建立了桁架的等效梁模型,进行了桁架参数优选,最后研制了可展开桁架的原理样机并进行了试验验证与结果分析。首先根据调研结果及桁架设计要求,参照目前已有的折展机构构型设计了可展开桁架机构的基本组成单元并对其基本特性进行了分析,随后通过轴向阵列构建多方案的可展开桁架,通过多参数对比分析进行构型边数优选,根据优选结果确定了桁架构型。空间可展开桁架机构有展开功能,在确定可展开桁架构型及折展原理的基础上,对桁架机构进行运动学特性分析,确保桁架方案合理可行。设计了可展开桁架的驱动点布置位置并分析方案合理性,通过ADAMS仿真验证驱动可行性;建立可展开桁架基本单元D-H坐标系,通过计算得到关键旋转关节点的空间运动轨迹及其他运动学参数,在ADAMS中进行可展开桁架整体模型仿真,通过仿真分析结果验证可展开桁架运动学理论分析的正确性。基于能量互等原理,对可展开桁架进行动力学分析,建立桁架连续梁等效模型,推导出等效梁模型的等效质量矩阵和等效刚度矩阵;基于无阻尼振动方程通过等效模型建立桁架参数与基频的影响关系,进行可展开桁架结构详细参数对基频的影响分析及结构参数的优选计算。基于优选结果完成可展开桁架机构的结构设计,给出可展开桁架的详细结构参数。搭建可展开桁架的原理样机,通过样机的展收试验验证可展开桁架原理样机的展开功能的可实现性及驱动布置方案的合理性;通过样机的静刚度实验及模态实验结果同理论计算结果对比验证等效模型的正确性。上述分析及实验为后期可展开桁架落地提供设计思路、理论及数据支持。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
陈园[5]（2019）在《2-DOF可展单元空间模块化机构研究》一文中研究指出展开机构是近半个世纪以来随着空间技术与现代机构学不断发展而诞生的一种新型机构,在航空航天、土木建筑、医疗器械等领域已取得广泛应用。为设计一种折迭率高的新型空间桁架式展开机构,本文提出了一种空间2-DOF模块化可展单元,并完成了构型分析及综合、机构运动学分析与拓扑特性分析等工作,为空间展开机构的设计与分析提供理论依据和计算方法,具体如下:(1)2-DOF可展单元的构型分析与综合通过分析2-DOF可展单元的自由度、几何协调条件与可折迭条件,验证了其构型原理的正确性。然后针对2-DOF可展单元作构型综合,提出了四种模块化构型方式:一维线性展开、横向-纵向二维展开、径向展开与圆弧展开,分析了机构的两种展开方式:同步展开与顺次展开,并利用UG运动学仿真加以验证,实现创新设计。最后研究了任意两个2-DOF可展单元能够组合的条件,并推导了组合机构的展开轨迹方程,利用该方法能够实现机构的展开轨迹为任意曲线。(2)机构运动学分析与驱动策略选取选取具有单个2-DOF可展单元的一维线性展开机构为典型机构,将其简化为描述其运动学特性的平面机构,基于封闭环矢量法建立了机构的运动学模型,推导了各节点的运动轨迹方程。然后研究了等速驱动策略下,具体机构的运动情况,得出结论:机构在初始收拢状态发生奇异,但该奇异位置不干扰机构的正常运动;等速驱动策略虽能实现机构正确展开,但会导致初期的展开运动不稳定。最后,通过分析具体机构在梯形驱动策略、多项式驱动策略、摆线驱动策略下各构件的角速度、角加速度曲线,提出了一种组合驱动策略,能够有效改善机构的展开运动。(3)机构的拓扑特性分析利用变胞原理的机构拓扑特性分析方法,基于图论构造了叁种描述机构拓扑特征信息的矩阵,并通过其行列变换研究了典型机构在工作周期内拓扑结构的改变,揭示了机构内部拓扑特征的传递。然后推导了描述以上变换过程的演变方程,实现了机构拓扑分析的计算机求解。最后分析了典型机构的空间紧凑性、动态灵敏度及整体刚度,揭示了桁架机构的固有属性。(4)2-DOF可展单元的应用研究针对目前固定车库少、露天停放不安全等问题,设计了一种基于2-DOF可展单元的便携式可展车用帐篷,提出了车用帐篷支撑桁架机构的设计方法。然后基于某车型,求解了支撑桁架机构中各构件尺寸,提出了铰链在规定角度自锁的实现形式。(本文来源于《陕西科技大学》期刊2019-03-01）
关奉伟,曹乃亮[6]（2019）在《一种空间可展开的伸缩机构研究》一文中研究指出提出了一种基于薄壁开口管的一维空间伸缩机构。介绍了薄壁开口管收拢展开原理,分析了薄壁开口管的截面特性,基于经典层合板理论,推导其双稳态特性的稳定条件,给出了稳态构型点。通过有限元分析,求解出不同直径、张角的开口管的屈曲刚度。提出了摩擦驱动的薄壁开口管展开形式,采用弧面驱动辊子实现与薄壁开口管过渡段的壁面紧密贴合。设计制造了薄壁开口管伸缩机构样机,并开展了试验验证。试验结果表明,该伸展臂可以实现轴向50 N负载下的稳定运动,采用叁套伸展臂组件周向均匀布置,同步驱动,实现了可展开遮光罩重力卸载下的展开试验。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年04期）
余德文,赵强强,陈飞飞,郭俊康,洪军[7]（2019）在《利用结构等效转换的空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析》一文中研究指出为解决空间可展机构装配过程中无法对杆件进行精准定量调整的难题,针对杆件耦合与环约束复杂等特点,提出了一种空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析的方法。首先,通过结构等效转换将空间可展机构分为两部分,并分别基于闭环矢量与虚位移法,推导出上述两部分的几何精度模型,然后利用线性迭加,建立了空间可展机构整体装配误差模型。在此基础上,运用偏微分法完成了空间可展机构误差灵敏度分析,实现了关键误差源识别。最后,以星载SAR卫星天线空间可展机构为数值算例进行了计算,结果表明:在杆长误差和铰链安装位置误差范围相同的情况下,单独调整支撑杆件能更好地满足装配精度要求,且星体连接杆尺寸误差对天线面板指向精度的影响尤为显着。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年04期）
广晨汉,刘迎,杨洋[8]（2018）在《单顶点多折痕折纸形式启发的空间折展机构》一文中研究指出针对一些特定功能小卫星需要可展式的功能结构,如可展天线、可展太阳能电池阵列,提出一种单顶点多折痕折纸形式启发的空间折展机构。展示了用于设计该机构的机构构型,研究发现此种构型不仅可将平面结构进行折展,也能将可包络回转曲面的锥形结构进行折展。进而提出了用于机构设计的几何模型及为快速判断机构的几何尺寸是否满足设计要求的近似几何模型。通过算例及仿真校验,发现近似几何模型可以进行快速判断。同时该机构具有较高折迭效率,适用于尺寸约束严格的小卫星。(本文来源于《宇航学报》期刊2018年07期）
吴英辉[9]（2018）在《六自由度位姿调节机构及在空间可展薄膜相机的应用》一文中研究指出随着空间在轨对地观测对成像要求逐渐提高,高分辨率、高刚度和大口径空间薄膜相机将起到不可替代作用。本文针对对地观测成像需求,开展六自由度位姿调节机构详细设计、分析和地面样机研制。并围绕位姿调节机构在空间薄膜相机中的应用,开展空间薄膜相机系统力学分析、位姿调节精度和范围分析。根据位姿调节机构的设计要求,构型优选并选择Stewart机构作为基础构型,详细设计六自由度位姿调节机构。根据牛顿迭代法进行位姿调节机构的正运动学求解,根据位姿调节机构一、二阶影响系数矩阵法,求解位姿调节机构上平台速度加速度,并与微分法对比。使用ADAMS软件对位姿调节机构进行运动学仿真。基于蒙特卡洛方法求解位姿调节机构可达工作空间、定位姿工作空间和完全工作空间,验证该机构满足调节范围设计要求。考虑轴承间隙和加工尺寸误差,建立六自由度位姿调节机构误差模型,并根据工程参数,计算位姿调节机构上平台误差分布。基于推杆残差方程,构建位姿误差标定模型,并根据最小二乘方法推导位姿调节机构的结构参数标定公式。建立位姿调节机构外载荷与推杆受力关系,计算运动过程中上平台承载情况下,推杆受力变化情况。根据拉格朗日方程,构建位姿调节机构动力学模型,并计算运动时推杆受力变化情况。研制位姿调节机构的地面原理样机,对位姿调节机构样机进行位姿调节功能验证试验,验证位姿调节机构的调节性能。对位姿调节机构进行重复展开精度、运动精度试验,验证误差模型正确性,并进行静刚度试验。这些设计与分析为在轨位姿调节机构设计提供理论支持。基于铰接叁角形桁架式伸展臂,提出了丝杠驱动的伸展支撑结构系统,设计主镜和伸展臂系统同步展开的倒锥式空间薄膜相机系统。并对该伸展支撑结构系统建立刚度等效模型,推导计算空间薄膜相机系统刚度与伸展臂结构参数间的关系表达式,并建立在轨系统CAE仿真模型,分析位姿调节机构和伸展臂尺寸参数对空间薄膜相机系统前六阶频率的影响。将位姿调节机构应用于空间薄膜相机的主镜调节中,并分析调节精度和调节范围。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
张哲源[10]（2018）在《空间太阳能电站聚光镜拼接及可展子模块机构研究》一文中研究指出对于解决日趋紧张的能源危机,需要开发利用新型可再生能源,随着航天技术的发展,空间太阳能电站成为当前的研究热点。考虑到空间太阳能电站体积巨大,因此需要由子模块在轨组装而成。可展子模块属于大型柔性体,它的结构特性将影响聚光镜系统的稳定性,因此开展大尺度、轻量化、高收纳比的可展子模块和大容差、高稳定性的对接接口的研究具有重大现实意义。本文根据光电转换效率和几何光学定律求解了聚光镜指标参数,提出了构建Goldberg多面体来拟合球体的拼接技术,利用D-H坐标变换法和包络圆法得到了子模块的空间几何坐标,给出了球体半径与包络圆半径的关系。提出了多种子模块的方案构型,并通过比刚度和比基频的方式优选出了最优子模块方案。通过拉伸试验研究了薄膜的材料属性,并利用降温法进行了子模块薄膜结构的力学特性分析,同时通过响应面理论分析了薄膜刚度的影响因素,并给出数学代理模型。推导了弹性杆件的截面刚度和等效弹性模量的计算公式,并通过屈曲进行分析验证,分析了薄壁管刚度的影响因素和灵敏度。利用有限元软件建立了子模块整体的有限元模型,得到了子模块整体的力学特性并通过变形协调方程得到验证,分析了子模块刚度的影响因素并给出了影响趋势。通过子模块的失效形式建立了预应力准则,并通过该准则设计了约束条件,以轻量化高刚度为目标函数对子模块结构参数完成了优化设计。对可展子模块进行了详细结构设计,分析并设计了具体结构参数,打印了3D模型并完成了展开试验。设计了子模块对接接口机构,对机构进行了自由度分析和有限元仿真分析,研制了对接接口样机,完成了对接试验与刚度试验。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
空间可展机构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了满足空间探测的需求,文章提出一种结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆设计。该伸杆以结构自身所包含的长通孔作为柔性关节,利用柔性关节的弯曲势能,实现其180°折迭展开功能。首先,研究影响该伸杆刚度和强度的主要设计参数,并综合考虑伸杆的制造工艺要求以及实际使用状态,确定了该伸杆的最终设计状态。然后,对该柔性伸杆的展开状态进行模态分析,并对其柔性关节进行折迭展开试验。最后,测量该柔性伸杆的重复折迭展开指向精度。模态分析结果表明:带探测计负载的伸杆展开状态的一阶频率为15. 80Hz,二阶频率为17. 22Hz,满足设计指标要求。折迭展开试验结果表明:伸杆柔性关节的折迭展开性能良好,满足设计要求。指向精度测量结果表明:伸杆重复折迭展开10次后,偏差角的6σ值为0. 00828,重复折迭展开指向精度较高,满足使用要求。结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的结构设计方案合理可行,可适用于多种航天器及多类空间探测任务。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
空间可展机构论文参考文献
[1].汪振宇.柔性平面折展机构工作空间分析[D].西安理工大学.2019
[2].梁旭豪,沈峰,戴晶滨,张霞,王晓蕾.结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的设计[J].空间电子技术.2019
[3].孙家兴.仿花瓣形空间折展机构的设计与分析[D].广西大学.2019
[4].刘海婷.空间太阳能电站大型体状可展桁架机构研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[5].陈园.2-DOF可展单元空间模块化机构研究[D].陕西科技大学.2019
[6].关奉伟,曹乃亮.一种空间可展开的伸缩机构研究[J].振动与冲击.2019
[7].余德文,赵强强,陈飞飞,郭俊康,洪军.利用结构等效转换的空间可展机构装配误差建模与灵敏度分析[J].西安交通大学学报.2019
[8].广晨汉,刘迎,杨洋.单顶点多折痕折纸形式启发的空间折展机构[J].宇航学报.2018
[9].吴英辉.六自由度位姿调节机构及在空间可展薄膜相机的应用[D].哈尔滨工业大学.2018
[10].张哲源.空间太阳能电站聚光镜拼接及可展子模块机构研究[D].哈尔滨工业大学.2018