›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (2): 29-34.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2012.02.005

• 研究探讨 • 上一篇    下一篇

球铰接杆式支撑臂构型参数分析

 黎彪, 刘志全, 程刚, 丁锋   

  1. (中国空间技术研究院,北京100094)
  • 收稿日期:2011-06-24 修回日期:2012-04-25 出版日期:2012-04-25 发布日期:2012-04-25
  • 作者简介:黎 彪 1985年生,2006年毕业于北京航空航天大学飞行器设计专业,现为中国空间技术研究院飞行器设计专业博士研究生。研究方向为航天器结构与机构设计。
  • 基金资助:

    国防科技工业民用航天专项科研技术研究项目

ConfigurationParameterAnalysisforADAM-typeArticulatedMast

 LI  Biao, LIU  Zhi-Quan, CHENG  Gang, DING  Feng   

  1. (ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100094)
  • Received:2011-06-24 Revised:2012-04-25 Online:2012-04-25 Published:2012-04-25

摘要: 论述了球铰接杆式支撑臂的组成和主要构型参数。利用有限元分析软件建立了球铰接杆式支撑臂有限元模型,进行了模态分析并与试验结果进行了对比,验证了模型的正确性;分析了单元段跨距、套筒半径、横向框架边数和斜拉索预紧力对支撑臂性能的影响。结果表明单元段跨距的增加有利于支撑臂总体性能的提升,而套筒半径和横向框架边数的增加能提高支撑臂刚度但同时增加了系统总质量。斜拉索预紧力应从最小允许预紧力和球铰取得最大刚度值时对应的预紧力中选取较大值。分析结果为支撑臂的工程设计提供了依据。

关键词: 球铰接杆式支撑臂, 展开机构, 构型, 有限元法, 参数分析, 航天器

Abstract: TheconfigurationofADAM-typearticulatedmastwasdescribed,andmain configuration parameterswerechosen. FiniteelementmodelsoftheADAM-typemastwerebuiltupbyANSYS.Usingthesemodels,modeanalysiswascarriedout.By comparingtheanalysisresultswithexperimentresults,thecorrectnessofthefiniteelementmodelswasvalidated.Theeffectsofbaylength,canisterradius,crosssectionsideandpreloadofthediagonalcablesontheperformanceofthemastwereanalyzed.Theanalysisresultsshowthattheperformancecanbeimprovedbyincreasingthebaylength.Thebendingstiffnessandmassofthemastwillbepromotedasthecanisterradiusincreases.Thepreloadsofthediagonalcablesshouldbeselectedbetweentheallowableminimumvalueandthevaluecorrespondingtothesituationwhentheballsocketsobtainmaximumstiffness.Theseconclusionscouldbeappliedinmastengineeringdesign.

Key words: Able deployable articulated mast, Deployable mechanism, Configuration, Finite element method, Parameter analysis, Spacecraft