基于折痕特性的柔性结构展开过程分析

研究展开过程中的折痕特性,并在弹簧质点系统基础上,提出一种基于折痕展开特性的简化分析模型,将平行折叠的柔性结构转化为折痕上的质点及连接的弹簧.分析了折痕刚度对展开的影响,给出完全展开的判定准则及通用拓扑关系,并推导了理想展开时点的运动轨迹.应用本模型对正四边形柔性结构在边框张拉受力下进行展开分析,利用自编程序通过特定功能模块实现非理想展开过程仿真.仿真展开过程与理论轨迹基本相符,验证了分析模型的合理性.并对展开过程中的受力、变形进行分析,探讨了折痕刚度对模型展开的影响.拓展了弹簧质点系统的应用范围,为柔性结构的分析、建模及仿真给出建议.