盘绕式伸展臂收纳过程理论分析与数值模拟

• 作者: 樊鹏玄 赵兵 陈务军
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 航空航天
• 关键词: 盘绕式伸展臂 收纳分析 大挠度后屈曲 稳定平衡 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 其他工程学科
• 页码范围: 249-256
• 页数: 8页
• 分类号: V414.2
• 字数: 5817字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.12.0970

摘要

盘绕式伸展臂在收纳过程中的力学行为决定其展开性能,收纳过程是否顺利是工程设计的关键问题,这取决于纵杆和三角框的刚度关系.盘绕臂收纳过程中纵杆和三角框均体现出大转动、大变形的特性,三角框还体现大挠度后屈曲特性.该文采用势能驻值原理及几何精确理论建立三角框的后屈曲列式,计算出三角框的后屈曲刚度,基于势能驻值原理推导出盘绕臂收纳过程中通长纵杆的平衡方程以及保证稳定平衡的最小三角框屈曲后刚度,并得出盘绕臂设计使用的参考公式;为验证参考公式的正确性以及对收纳全程进行精确计算,采用自适应弧长迭代,基于增量有限元法模拟了盘绕臂收纳全过程,得到收纳过程中结构应力-应变及能量变化;通过对解析解和数值解在平衡方程、自由端高度、最小三角框刚度、能量守恒等关键参数的计算结果进行对比来相互论证计算的正确性.该文推导的解析公式与增量有限元法的精确模拟可相互补充,共同服务于盘绕臂设计中的参数选定和收展控制.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈务军	上海交通大学空间结构研究中心	156	1239	20.0	27.0
2	赵兵	上海交通大学空间结构研究中心	31	79	5.0	8.0
3	樊鹏玄	上海交通大学空间结构研究中心	7	3	1.0	1.0