考虑铰间隙的折叠翼展开机构展开过程碰撞动力学仿真分析

基于“二状态模型”的非线性等效弹簧阻尼模型,建立折叠翼展开机构的铰间隙碰撞模型,利用ADAMS软件对折叠翼展开机构的展开过程动力学进行仿真分析．包括间隙大小和间隙摩擦在折叠翼展开机构展开过程中引起的碰撞力变化规律。结果表明,在折叠翼展开机构整个展开过程中,由于间隙的影响,产生随机持续的碰撞力;随着间隙增大,碰撞次数减少,碰撞力幅值有增大的趋势;摩擦加快系统能量的损耗,一定程度上抑制了间隙碰撞次数和展开机构动力学扰动效应。     

考虑多间隙的帆板式展开机构动力学分析

在轨运行的大型航天器都含有太阳翼等帆板式展开机构,这种机构发射时处于折叠状态,在轨时处于展开结构状态。帆板之间的铰链间隙对于航天器系统的在轨动力学行为会产生很大影响。利用Adams多体动力学分析软件构造了由卫星本体、帆板式展开机构、间隙铰链和柔性帆板组成的多间隙帆板式展开动力学模型,数值分析了在多间隙作用下展开过程的系统动力学特性,比较了不同间隙数目对系统动力学特性的影响。通过分析展开过程中铰链轴与孔体的接触碰撞力,发现间隙的增多会使轴孔碰撞更加强烈,次数更加频繁。通过分析帆板展开过程中的角加速度变化情况,得到了间隙铰碰撞对展开机构运行稳定性的影响。     

考虑多间隙的帆板式展开机构动力学分析

在轨运行的大型航天器都含有太阳翼等帆板式展开机构,这种机构发射时处于折叠状态,在轨时处于展开结构状态。帆板之间的铰链间隙对于航天器系统的在轨动力学行为会产生很大影响。利用Adams多体动力学分析软件构造了由卫星本体、帆板式展开机构、间隙铰链和柔性帆板组成的多间隙帆板式展开动力学模型,数值分析了在多间隙作用下展开过程的系统动力学特性,比较了不同间隙数目对系统动力学特性的影响。通过分析展开过程中铰链轴与孔体的接触碰撞力,发现间隙的增多会使轴孔碰撞更加强烈,次数更加频繁。通过分析帆板展开过程中的角加速度变化情况,得到了间隙铰碰撞对展开机构运行稳定性的影响。     

基于ADAMS/Insight的折叠翼展开机构工作可靠性仿真

利用机械系统动力学分析软件ADAMS作为机构工作可靠性分析平台,建立折叠翼展开机构的参数化模型,确定在ADAMS/Insight模块下折叠翼展开机构的工作可靠性仿真流程。在综合考虑其机构尺寸误差、运动副间隙误差及驱动力峰值误差的基础上,进行可靠性仿真试验,并得到仿真试验结果。基于所建立的折叠翼展开角位移、展开时间及锁紧销冲击力可靠度理论模型进行可靠度计算,实现了对折叠翼展开机构工作可靠性的评估与分析。     

飞行器折叠翼机构展开性能的优化及实验

为了优化飞行器折叠翼机构的展开性能,对飞行器的折叠翼机构进行分析,并提出了优化其展开性能的方法。建立了折叠翼机构展开的理论模型和动力学仿真模型,对折叠翼机构展开过程进行了动力学分析,并进行了实例计算。分析了影响折叠翼机构展开性能的因素,用正交试验的方法对折叠翼机构进行了优化设计,得到了最优折叠翼机构方案,并对最优方案进行了仿真分析。最后,按照最优方案折叠翼机构进行了改进,实验测试了折叠翼机构的展开性能。实验测得折叠翼机构展开时间为0.128s,测点位置应力分别为82 MPa和92 MPa;动力学仿真得到折叠翼机构展开时间为0.122s,相应测点位置应力分别为85MPa和96MPa,两项测试误差在5%以内。得到的结果表明折叠翼机构满足机翼展开稳定、快速,应力和冲击力小的要求,为飞行器性能的调高奠定了基础。     

广义可展开单元非线性动力学分析

首先设计了一种包含柔性铰链、驱动扭簧等非传统构件的广义可展开单元,考虑间隙、摩擦、碰撞阻尼以及柔性铰链非线性,建立了间隙和柔性构件非线性耦合的广义可展开单元非线性动力学模型。通过对其展开过程的角位移、角速度、碰撞频率、碰撞力等动力学特性进行数值分析,得到了铰链间隙和扭簧刚度对展开过程平稳性的影响规律。结果表明:间隙对运动平稳性影响较大,使机构的运动呈现非线性现象,主要体现在从动杆角速度以及碰撞力幅值方面。扭簧的刚度与其初始力矩的匹配是广义可展开单元平稳展开的重要因素,通过合理设计扭簧的刚度可以有效抑制机构展开过程中的非线性现象。     

含间隙铰链空间对称展开机构动态特性研究

为了研究间隙铰链对空间对称展开机构动态特性的影响,基于一种改进的非线性碰撞力模型,以空间对称展开机构为研究对象,进行3种不同间隙值(c=0. 01 mm、0. 05 mm及0. 1 mm)工况下展开过程的数值模拟及结果对比分析。研究结果表明,因间隙影响,空间展开机构含间隙铰链处的碰撞力、轴-轴承间圆心运动轨迹较理想铰链呈现振荡现象,且间隙值越大,振荡越明显;同时,间隙铰链导致机构展开运动出现明显非线性现象,随着间隙的增大,机构受驱动载荷变化的影响越发明显,甚至诱使处于稳定状态的空间展开机构再次出现动态振荡和非线性现象。     

循环阵列组合可展结构单元机构的刚柔耦合动力学特性研究

以某卫星天线的可展单元机构为对象,采用非线性弹簧与阻尼模拟铰链间隙处的接触碰撞力学关系,并采用2阶插值基函数的线性组合描述杆的弯曲弹性变形,建立了单元机构的刚柔耦合动力学模型,研究运动副间隙及构件柔性对卫星天线可展单元机构的动力学特性的影响.分析结果表明,运动副处的间隙和构件的柔性都会导致碰撞力产生明显的局部波动,且刚柔耦合模型比刚性模型碰撞力的波动幅值增大了数倍.研究工作对可展机构的动态优化设计奠定了基础.     

基于ADAMS的挂弹钩传动机构旋转副配合间隙的优化设计

使用ADAMS建立含旋转副配合间隙的某型挂弹钩传动机构的多体动力学模型,对旋转副不同间隙值的情况进行动力学仿真分析,在得出不同间隙后,得出传动机构旋转副接触碰撞力的变化规律及对传动机构工作性能的影响,最终给出传动机构旋转副配合间隙的建议.     

旋转副间隙对插齿机主机构动态性能的影响研究

为了研究旋转副间隙对插齿机主机构动态性能的影响,建立了含摩擦的间隙非线性接触碰撞力的模型及含间隙旋转副的插齿机主机构虚拟样机,采用机械动力学分析技术,研究了碰撞模型参数、间隙数值和间隙数量对机构动态性能的影响.结果表明,当间隙较小时,随着间隙值的增加,滑块速度误差的均方根会趋于稳定;存在一个合适的间隙范围,使得多处间隙...