可展開(kāi)平面天線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合與設(shè)計(jì).pdf

1、空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航天事業(yè)。隨著宇航空間技術(shù)的發(fā)展，空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)也在向著大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展。我國(guó)目前正在準(zhǔn)備研制長(zhǎng)達(dá)15m的星載平面天線(xiàn)，其可展開(kāi)支撐機(jī)構(gòu)的研制是關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，本文展開(kāi)了對(duì)宇航可展開(kāi)機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的研究，和平面天線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析工作，對(duì)提升我國(guó)宇航空間技術(shù)和高精度地球觀測(cè)事業(yè)具有重要的意義。
　　本文結(jié)合了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目，展開(kāi)了對(duì)空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合方法的研究，和平面天

2、線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。
　　本文首先將空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)單元分為了3類(lèi)。并基于圖論的數(shù)學(xué)工具，提出了一套空間靜定桁架圖譜的建立方法。建立了空間可展單元圖譜的矩陣表示方法，進(jìn)而借助于胚圖插點(diǎn)法的綜合思想，在靜定桁架圖譜的基礎(chǔ)上，提出了一套空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)單元的綜合方法。
　　針對(duì)空間可展單元同構(gòu)的問(wèn)題，本文展開(kāi)了研究工作。提出了一套基于關(guān)聯(lián)度碼法的高效的空間可展單元同構(gòu)判別的方法。用這種方法得到了折疊態(tài)為平面的全部11種四棱錐單元圖

3、譜。
　　將綜合得到的空間可展開(kāi)機(jī)構(gòu)單元，落實(shí)到星載平面天線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)的應(yīng)用上。針對(duì)平面天線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)的要求，提出了3種方案。并利用有限元手段，分析了設(shè)計(jì)方案兩模塊天線(xiàn)的模態(tài)。分別以支撐機(jī)構(gòu)質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，一階固有頻率為約束條件，對(duì)支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。并給出了降低支撐機(jī)構(gòu)質(zhì)量，提高系統(tǒng)一階固有頻率的具體方法。
　　綜合前面的內(nèi)容，對(duì)平面天線(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的手段驗(yàn)證了支撐機(jī)構(gòu)的可展開(kāi)性，并在