索杆式展开结构的设计和分析及其骨架式膜结构的研究.pdf

线性有限元、似形分析、荷载分矽族结构、鍪体分析/一厂詈蠖陨鲜鲅芯砍晒辛俗芙幔岢鲆院笠=饩龅奈侍狻#摘要厂随着科学技术的发展和人类对太空的探索不断深入,可展开结构越来越广泛索杆式展开结构的设计与分析及骨架式膜结构研究塑堑叁堂堡:兰兰垡堡兰塑矍的得到应用。伸展臂是最基本的可展结构,作为一种有效的支撑结构,可以作为进行了研究。太空机械手以及空间平台等,已首先对国内外伸展臂的研究现状进行了总结,对展开结构常用节点进行了分析,并对以后的发展趋势进行了探讨。总结了展开结构设计的基本原理和方法,阐述了主要技术指标,概括了设计步骤。提出了一个索杆式展开结构的设计方案,详细讨论了单元的展开机理。设计了节点和杆件,并加工制作了相应的结构模型。展开结构具有与其他结构具有不同的特性,刚度是结构的主要要求,本文对索杆式伸展臂的频率进行了分析,并对不同参数对结构频率影响进行了分析,根据分析结果对结构设计加以改正。并对结构的频率响应进行了分析。根据连续力学原理推导了结构抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度公式。骨架式膜结构是目前应用最广泛的的膜结构。本文运用非线性有限元理论,将找形后的膜面覆盖在骨架结构上,膜面与钢结构组成整体,采用非线性有限元方法对骨架式膜结构在自重和自应力、风荷载、雪荷载等共同作用下的反应进行了分析,对膜结构和骨架结构分开计算和整体计算模型进行了比较。关键词:可展结构、伸展机构、节点、结构设计、动力分析、模态分析、非大型可展开天线经得到了广泛的结构设计和结构特性等分析理论.————————————三苡,,/、
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第一章绪论引言可展结构墙昀此孀趴蒲Ъ际醯姆⒄沟不断发展的一种新型结构体系。最广为人知的可展结构是伞。可展结构能从折叠状态和展开状态之间变化,它有两种稳定状态:完全折叠和完全展开。折叠时,结构一般里捆状,体积较小,便于储存和运输。需要时,可以展开到工作状态;在展开鄣过程中,为几何可变体系,是机构。在完全折叠状态和完全展开状态,结构为几何不交体系,可以承受荷载。可展结构在一些地方也被称为陁及等【】。可展结构由于它的可重复利用性、便于运输和储存、簏工工期短等特点,在航空航天领域得到了广泛应用。可展开的概念,由初始阶段的杆件和平板的折叠展开,发展到现在的充气硬化展开、材料变形展开等,可展结构在尺寸、伸展概念、应用领域等发生了很大变化。下面的图片表示了几种空间展开结构,图是国际空间站上的可展吊杆,图是太阳帆扳,。可展结构在土木工程领域也逐渐得到了应用。可展结构保留了传统结构的使用功能,同时能够承受大的几何变形。展开结构主要涉及机械工程、控制工程和结构工程。,;,
第一章绪论引言可展结构墙昀此孀趴蒲Ъ际醯姆⒄沟不断发展的一种新型结构体系。最广为人知的可展结构是伞。可展结构能从折叠状态和展开状态之间变化,它有两种稳定状态:完全折叠和完全展开。折叠时,结构一般里捆状,体积较小,便于储存和运输。需要时,可以展开到工作状态;在展开鄣过程中,为几何可变体系,是机构。在完全折叠状态和完全展开状态,结构为几何不交体系,可以承受荷载。可展结构在一些地方也被称为陁及等【】。可展结构由于它的可重复利用性、便于运输和储存、簏工工期短等特点,在航空航天领域得到了广泛应用。可展开的概念,由初始阶段的杆件和平板的折叠展开,发展到现在的充气硬化展开、材料变形展开等,可展结构在尺寸、伸展概念、应用领域等发生了很大变化。下面的图片表示了几种空间展开结构,图是国际空间站上的可展吊杆,图是太阳帆扳,。可展结构在土木工程领域也逐渐得到了应用。可展结构保留了传统结构的使用功能,同时能够承受大的几何变形。展开结构主要涉及机械工程、控制工程和结构工程。,;,
国内外可展结构的应用范围伸展臂主要用作太阳帆、天线等结构的支撑以及将电子设备分离以减少相煜叩闹本段。很明显,由于运载火箭的运载能力限制,这些结构机遇。新的结构概念只是新的展开结构发展过程中的第一步。第二步是结构实际设计过程,必须满足收纳率、结构剐度、展开精度等。最后就是结构测试,包括就发生了结构失效,这表明目前我们对大型展开结构的了解还不够,我们有必要对展开结构的构造、在轨运行特性的分析和模拟方法、地面测试、飞在土木工程领域,可展结构作为临时或者紧急建筑,具有可重复利用的显著可展结构是卫星通讯和其他空间体系的关键技术之一,主要有三种空间可展结构煺贡一维展开结构舴二维平面展开结构煜三维展开结构互之间干扰等