国家自然科学基金(11290154)
- 作品数：20 被引量：84H指数：6
- 相关作者：马小飞宋燕平范叶森王辉李团结更多>>
- 相关机构：中国空间技术研究院西安空间无线电技术研究所西安电子科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信机械工程建筑科学更多>>
- 关键部件刚度对环形可展开天线频率影响研究被引量：1
- 2013年
- 针对环形桁架可展开天线的一阶振动提出了一种被动控制方法,通过调整环形桁架可展开天线关键部件的刚度来改变环形桁架可展开天线的固有频率,使之与激振频率错开,从而避免共振,最终使振动自由衰减下来,达到振动抑制的目的。斜支撑杆为环形天线关键部件,文中对由斜支撑杆刚度改变引起的环形桁架可展开天线频率的变化进行了计算,分析了环形天线一阶振动时斜支撑杆的应力分布情况,结果表明斜支撑杆轴向刚度对环形天线频率影响最大,且越靠近斜支撑杆根部影响越明显。
- 师甜肖勇于新战
- 关键词：环形天线应力刚度
- 基于螺旋理论的三棱锥折展机构构型综合与组网被引量：4
- 2020年
- 研究折展单元机构构型综合对于可展开天线机构创新设计具有重要意义。根据三棱锥折展单元机构多运动输出期望公共运动和期望同步运动自由度要求,基于螺旋理论约束综合法,完成机构公共运动和耦合同步运动支链的构型综合,获得了多种基本折展单元构型,并结合应用实际确定一种优选三棱锥折展单元机构。根据3RR-3RRR单元折展机构的组网方式和组网运动的要求,采用螺旋理论进行了运动副的构型设计和优化,综合出一种具有耦合自由度的高刚度三棱锥折展单元组网机构。所采用的构型综合方法实现了螺旋理论约束综合法在折展机构构型综合中的应用,为具有多运动输出部件耦合运动要求的机构综合研究提供参考。综合得到的机构适用于星载构架天线反射器等空间曲面支撑类机构应用需求,具有广泛的应用前景。
- 朱佳龙黄志荣黄志荣郑士昆许允斗马小飞
- 关键词：构型综合
- 星载环形天线非对称索网系统等刚度设计方法被引量：1
- 2016年
- 大口径环形天线反射器由于受到收拢高度及展开臂长度的限制,有时很难实现主、副索网构型上的完全对称设计,因而造成了反射器正、反向放置变形上的差异,为反射器型面调试带来了困难.提出一种非对称索网系统主、副网等刚度设计方法,通过该设计可以使得索网系统的正反向变形相等,实现反射器正反两种状态下的型面平均后等效在轨无重力型面的目的,为大口径环形天线地面调整和在轨型面预测提供了便利.
- 王辉宋燕平马小飞
- 星载环形天线结构及其应用综述被引量：17
- 2015年
- 环形可展开天线是星载大口径、超大口径可展开天线的理想结构形式,受到越来越多的重视和应用。目前,已经有Astromesh系列环形天线、Harris环形天线、EGS环形天线、双层桁架环形天线以及锥形桁架环形天线等多种展开形式的环形天线。不同展开形式研究主要集中在高收纳和高刚度问题,以实现环形天线的大口径和高型面精度。环形天线已经发射在轨有11个,其中10个成功展开并投入使用。随着航天技术发展对星载大口径天线需求的日益增长,环形天线具有广阔的应用前景。
- 冯涛冀有志肖勇马小飞雷艳妮
- 关键词：星载环形天线
- 星载高精度环形网状天线设计方法被引量：17
- 2013年
- 星载环形网状天线的质量小、型面几何精度好、结构刚度高,代表了现有大型可展开天线的先进水平。随着天线工作频率的不断提高,对型面精度提出了越来越高的要求。文章首先介绍了基于高精度环形天线组成和结构系统力学设计思想,讨论了实现高精度设计的基本原理。然后详细分析了高热稳定双层张力网对称设计方法和基于椭圆展开桁架的高精度设计方法,对称布局优化了网面系统的张力分布和系统刚度,能够提高网面抵抗热变形的能力。椭圆展开桁架保证了所有节点都在硬点上,能够提高系统的结构稳定性。椭圆结构有斜切和竖切两种方式,斜切方式实现了任意的角度旋转,所以能够选出较优的节点组合。
- 张华振马小飞宋燕平陈国辉李团结
- 关键词：桁架结构星载
- 基于六自由度运动平台的大型空间结构低频力学环境模拟研究
- 2015年
- 空间结构的大型化、复杂化导致其固有频率降低、模态密集,也使得低频动力学环境对其结构特性的影响日益严重。文章以大型环形网状可展开天线反射器为例,研究了大型空间结构的低频力学特性及其失效模式,分析了航天器动力学环境的低频特点,提出了基于六自由度运动平台的低频多轴力学环境模拟方法。
- 于新战肖勇黄超方永刚雷艳妮
- 关键词：大型空间结构六自由度运动平台
- 扭簧应力松弛及冲击特性试验研究
- 2022年
- 扭簧具有受外力约束变形后储能并在去除约束后反弹的特性,使其在航天任务中多作为无源动力元件加以使用,由于航天器的特殊应用背景,应力松弛和冲击破坏是航天用扭簧的主要失效形式。通过自行研制的扭簧应力松弛特性和冲击特性测试的试验装置,针对若干结构尺寸的扭簧,进行了不同怠位扭转角条件下的应力松弛特性试验和不同冲击行程及冲击负载条件下的冲击特性试验,并采用最小二乘法对试验结果进行了拟合。通过以上工作获得了扭簧应力松弛的一般规律、怠位扭转角对扭簧应力松弛特性的影响规律、冲击行程和冲击负载对扭簧冲击特性的影响规律及扭簧扭转刚度对扭簧应力松弛和冲击特性的影响规律,为扭簧可靠性分析和工程设计提供了直接的试验数据。
- 段玉柱李怡晨冯雨晴张雷朱佳龙
- 关键词：扭簧应力松弛可靠性
- 环柱式天线展开过程耦合动力学分析被引量：5
- 2022年
- 针对环柱式天线展开过程中斜拉绳索释放运动与桁架展开运动之间耦合动力学分析困难的问题,采用非线性欧拉梁单元对斜拉绳索建模,基于几何精确梁理论对环形桁架建模,提出了环柱式天线多体系统模型,实现了结构展开过程中绳索释放与桁架展开耦合动力学的精准仿真,揭示了绳索柔性等因素对桁架伸展起阻碍作用的机理。仿真结果表明,在环柱式天线展开过程中,减小绳索模量,降低绳索直径,采用单绳索分布设计,有利于提高桁架的展开稳定性。另外,绳索柔性对桁架展开中间阶段影响最为显著。该分析结果为环柱式天线在轨展开动力学预示和优化设计提供了指导作用。
- 张大羽张大羽马小飞王辉罗建军李洋
- 关键词：耦合动力学仿真
- 构架式可展开天线反射器模块化构型设计优化被引量：2
- 2022年
- 针对构架式可展开天线反射器模块化构型要求,基于螺旋理论分析了模块及多模块组网的自由度,采用模块组合思想降低了构架式可展开天线反射器结构设计复杂性。首先,在由四面体单元组成的构架式天线反射器结构基础上,利用3个相同构型的3RR-3RRR四面体单元构建平面模块,再采用模块间花盘与花盘连接方式组网形成构架天线反射器;其次,基于构架式天线反射器的可收展的期望运动,运用螺旋理论验证模块化构架式天线的可展性;最后,针对花盘姿态变化型综合,优化模块间连接运动副,使构架式可展开天线反射器收拢后达到最大收纳比。研究表明模块化构架式可展开天线反射器具有可展性,当模块间采用万向副连接时,组装的二圈模块化天线反射器为8自由度机构且能完全收拢。模块组网后的构架天线反射器具有收纳比高、自由度少的优点,在较少驱动下可使天线展开完全和展开可控,在航天机构领域具有良好的应用性。
- 胡飞宋燕平黄志荣李怡晨马小飞李婉
- 关键词：反射器模块化运动副
- 面向空间天线的TWF复合材料性能研究被引量：6
- 2020年
- 利用碳纤维三向编织物(triaxial woven fabric,TWF)作为增强材料,与柔性基体材料硅橡胶复合,制成兼具一定柔性和刚性的复合材料壳膜结构,用于卫星天线反射器,是一种新型的高精度可展开天线实现方案。采用复合材料细观方法,对碳纤维增强硅橡胶TWF复合材料进行了力学性能的研究。首先由纤维和基体的材料特性得到均质纤维束的材料特性;接下来考虑纤维束交织情况(起伏波动)建立由纤维束组成的单胞实体有限元模型;然后对单胞实体有限元模型进行均匀化分析,施加周期性边界条件,最终得到等效的均质材料特性;为满足天线反射器高性能需求,分析了碳纤维种类、纤维体积分数对单胞等效性能的影响规律。对该材料力学性能的研究,可以为其未来应用于大型高精度可展开天线反射器提供一定的理论依据。
- 李怡晨宋燕平胡飞
- 关键词：周期性边界条件
