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题名索强化剪式铰机构力学性能研究
被引量:2
- 1
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作者
俞锋
许贤
罗尧治
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机构
浙江大学空间结构研究中心
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期151-160,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0806100)
国家自然科学基金项目(51778568)。
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文摘
剪式铰机构的开合过程易于控制,为可展结构的一个重要分支。基于剪式铰的可展结构展开成形后,由于剪式铰单元杆件间的相对转动特性使得结构刚度较低,在受力时表现出较强的几何非线性。为增强基于剪式铰的可展结构的刚度,该文采用索来强化剪式铰机构。该文推导了规则的索强化剪式铰单元的轴向刚度和抗弯刚度计算公式,揭示了索强化剪式铰单元承载能力和单元组成构件的相关关系,给出了有限质点法计算框架下的索强化剪式铰机构的计算分析方法,并对一个典型索强化剪式铰拱的受力性能和断索行为进行了分析。研究结果表明:索强化后的剪式铰机构在不影响机构可展性的同时提高了机构的刚度和承载能力。
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关键词
剪式铰机构
索强化剪式铰单元
连续索
刚度
有限质点法
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Keywords
scissor-hinge mechanism
cable-strengthened scissor unit
continuous cable
stiffness
finite particle method
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分类号
TU394
[建筑科学—结构工程]
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题名复杂剪式铰结构的几何分析和设计
被引量:13
- 2
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作者
陈向阳
关富玲
陈务军
胡其彪
杨玉龙
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机构
浙江大学
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出处
《空间结构》
CSCD
1998年第1期45-51,共7页
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文摘
本文分析了常见的一维和二维剪式铰结构的几何特点和可展条件,阐述了复杂剪式铰结构的设计方法和设计原则。以抛物面壳为例,介绍了用节点坐标为未知量分析复杂剪式铰结构几何问题的方法和几何设计的步骤。求解几何问题时,文中给出了简化迭代法。
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关键词
剪式铰结构
几何设计
几何分析
可展结构
航空领域
航天领域
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分类号
V414.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名基于VFIFE法的剪式铰结构建模研究
被引量:2
- 3
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作者
杨玉龙
刘宇飞
李萌
季京宣
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机构
浙江大学
中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室
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出处
《空间电子技术》
2021年第3期75-79,共5页
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基金
钱学森空间技术实验室种子基金项目,国家自然科学基金(编号:U1637207)。
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文摘
剪式铰杆系结构在宇航领域有着广泛的应用,众多学者进行了深入研究。对剪式铰结构的展开过程分析非常重要,传统的分析方法是采用多体动力学。研究基于向量式有限元法(VFIFE)基本理论,分别建立剪式铰结构的柔性杆模型和刚性杆模型。根据强制几何约束,提出剪式铰结构的刚性杆建模方法,并推导内力计算。对柔性杆建模方法,根据位移一致原则,推导内力计算。根据理论模型,针对某一剪式铰杆系结构,进行展开过程模拟,对展开位置误差、展开时间和展开速度进行分析。研究结果表明,刚性杆和柔性杆模型均能顺利模拟展开过程,二者模型计算结果存在微小的误差。柔性杆模型特征点展开速度小于刚性杆模型展开速度,但柔性杆模型展开时间大于刚性杆模型展开时间。
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关键词
可展杆系结构
剪式铰
VFIFE法
建模
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Keywords
deployable truss structure
scissors-hinge
VFIFE method
modeling
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分类号
V443.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名弹簧驱动的剪式铰可展开天线设计与分析
- 4
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作者
江洁
李团结
邓汉卿
林占超
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机构
红河学院
西安电子科技大学机电工程学院
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出处
《空间电子技术》
2013年第3期20-23,56,共5页
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文摘
空间可展开天线是现代卫星通信、地球观测、深空探测等航天和国防领域的关键设备之一,现正朝着高频段、高增益、高精度与大口径的方向发展。剪式铰可展开天线在周边桁架天线的基础上,结合张拉整体结构的特性设计而成,使用弹簧驱动的剪式铰结构形成自驱动展开结构。对其结构设计原理、不同口径下形面精度以及展开过程运动性能的研究和分析表明,该天线收拢体积小、形面精度高、质量轻,可用于制作大口径、高精度的空间可展开天线。
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关键词
弹簧驱动
剪式铰
大口径
高精度
可展开天线
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Keywords
Sping-driven
Scissor-like hinge
Large aperture
Higher precision
Deployable antenna
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分类号
V241.03
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名剪式铰可展开圆环设计、仿真与试验
被引量:2
- 5
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作者
梁浩
王立武
唐明章
朱谦
刘媛媛
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机构
北京空间机电研究所
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出处
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第1期64-72,共9页
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文摘
随着航天技术的迅猛发展,航天设备的尺寸也越来越大,以至于很多航天设备难以装入运载器的包络内。而可展开结构是克服内包络限制的有效手段,剪式铰作为一种传统的可展开单元,通过设计可形成多种可展开结构,具有广阔的应用前景。但剪式铰可展开结构往往零件众多,采用传统有限元计算模态往往需要大量的时间无法快速迭代,等效刚度法是一种快速的计算方法。文章针对空间相机遮光罩设计了一种可展开圆环结构,采用等效刚度法计算了其一阶基频,并进行了试验验证。结果表明采用等效刚度法能大大减小有限元网格规模和复杂程度,能够实现快速设计迭代,且计算精度在4%以内。
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关键词
剪式铰
等效刚度法
可展开结构
正弦振动
遮光罩
空间相机
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Keywords
scissor-like element
equivalent stiffness method
deployable structure
sinusoidal oscillation
lens hood
space camera
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名空间可展剪式铰结构综述
- 6
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作者
解文静
陆帅
邢巍巍
沈凯
王卉
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机构
东南大学土木工程学院
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出处
《江苏建筑》
2013年第4期17-20,共4页
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基金
国家大学生创新性实验计划项目(111028663)
国家自然科学基金资助项目(51008065)
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文摘
空间可展结构是一种新型的工程结构,由于具备使用时可展开、不使用时可折叠收起或由部分刚体移动产生整体结构变形等特性,空间可展结构在临时性建筑及军工建筑中越来越得到重视,具有广泛的发展前景。文章从可展结构概念出发,简述可展结构在建筑工程中的发展历史;着重分析可展结构中的剪式铰单元结构的形成机理;对剪式铰可展结构进行分类;并总结几种空间可展剪式铰结构的几何外形;最后归纳了可展结构的发展前景和亟待解决的问题。
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关键词
空间可展结构
剪式铰结构
几何外形
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Keywords
deployable space structure
pantograph structure
geometrical shape
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分类号
TU398.9
[建筑科学—结构工程]
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题名过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构设计与分析
被引量:2
- 7
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作者
韩博
许允斗
姚建涛
张硕
郑东
赵永生
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机构
燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室
燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室
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出处
《燕山大学学报》
CAS
北大核心
2019年第4期298-305,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51675458)
河北省自然科学基金重点项目(E2017203335)
河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2017060)
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文摘
基于过约束剪铰式机构单元,构造了一种过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构,分析了双层周边桁架机构的构型机理及过约束特征,对整体桁架机构进行了单元划分,将其分解为多个闭环可展开机构单元;考虑节点连接件的尺寸,推导出了过约束剪铰式双层周边桁架机构的组合条件,基于反螺旋理论分析了闭环可展开机构单元的自由度及运动形式,结果得到了其只有一个收展运动自由度,进而分析得到了整体双层周边桁架可展天线机构整体亦只有一个自由度,最后建立了过约束剪铰式双层周边桁架可展机构的仿真模型,模拟了整个机构的收拢与展开过程,验证了其整体的可展性。本文提出的过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构具有单自由度以及高刚度的特点,在深空探测领域具有较好的应用前景。
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关键词
过约束机构
剪式铰机构
双层周边桁架
可展开天线
螺旋理论
自由度
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Keywords
overconstrained mechanism
scissors mechanism
double-hoop truss
deployable antenna
screw theory
degree of freedom
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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题名剪式铰单元单肢的3节点平面梁单元模型
- 8
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作者
纪斌
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机构
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
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出处
《江苏航空》
2011年第S1期63-66,共4页
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文摘
针对剪式铰单元的单肢,建立了平面3节点梁单元模型。首先根据Lagrange插值理论建立了3节点梁单元的位移场,其中用二阶多项式表示梁单元的轴向位移场,五次多项式表示梁单元的横向位移场,然后根据有限元理论推导出了3节点梁单元的线性刚度矩阵。通过改变剪式铰单元中间节点的位置,可以得到不同情况下的单元线性刚度矩阵。最后通过算例验证了3节点梁单元的计算正确性,为更复杂剪式可展结构的有限元计算提供了理论基础。
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关键词
剪式铰单元
3节点梁单元
EULER-BERNOULLI梁
刚度矩阵
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分类号
V214.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名一种单兵雷达可展结构的误差分析
被引量:2
- 9
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作者
王金伟
唐宝富
赵希芳
蔡建国
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机构
南京电子技术研究所
东南大学国家预应力工程技术研究中心
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出处
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2014年第4期77-81,共5页
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文摘
文章对一种单兵雷达可展结构进行了运动过程的误差分析。首先,将单兵雷达可展结构中销接孔与销钉的间隙转化为剪式单元长度的变化,随后推导了可展结构中线阵天线的位置变化与剪式单元长度的关系式,进而得到线阵天线位置与原来位置的偏差,最后通过单元误差累加得出整体结构中线阵天线位置与原来位置的偏差。分析结果表明:销接误差的存在对于线阵天线位置的偏离有一定的影响,在误差累加之后,偏移量较大。
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关键词
可展结构
剪式铰
销接误差
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Keywords
deployable structure
scissor hinge
pin-connected error
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分类号
TN959
[电子电信—信号与信息处理]
TJ56
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
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题名复环桁架可展天线设计与力学分析
被引量:4
- 10
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作者
关富玲
徐彦
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机构
浙江大学建筑工程学院
浙江大学航空航天学院
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出处
《载人航天》
CSCD
2011年第2期24-29,共6页
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文摘
为了实现更大口径的展开天线,现有的单环周边桁架天线容易出现面外刚度不够,有必要进行改进。利用剪式铰展开单元,提出复环桁架天线结构方案,与已有的方案进行设计参数和工程可实现性比较。推导了剪式铰展开单元的刚度矩阵,进行剪式铰桁架天线结构的力学分析。利用广义逆矩阵理论,提出了一种切实有效的数学算法并构造了约束方程及其雅可比矩阵,能够有效地跟踪大型可展杆系结构的复杂运动。进行剪式铰桁架天线的展开过程分析,验证了其可展开性。
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关键词
桁架天线
剪式铰单元
静力分析
展开分析
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Keywords
Truss Antenna
Scissor Unit
Statics Analysis
Deployable Analysis
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分类号
V414.19
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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