考虑弹性变形的可展杆系结构展开分析

为了保证空间可展结构可靠运行,在展开过程分析中需同时考虑机构运动和弹性变形。首先建立可展杆系结构展开分析的基础方程式,然后基于广义逆矩阵的理论提出了空间可展杆系结构机构运动与弹性变形的混合分析新方法,解决了机构运动与弹性变形的耦合问题,取得了较好的展开分析精度。与传统的柔性多体动力学方法相比,其优点是建模简单,能够有效地跟踪大型可展杆系结构的复杂运动。编制了仿真程序进行了算例分析,验证了分析方法的有效性。

基于VFIFE法的剪式铰结构建模研究

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。