空间可展开三棱柱伸展臂设计与优化

• 作者: 刘荣强 李冰岩 邓宗全 郭宏伟 高明星
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 三棱柱 伸展臂 非线性 参数优化 试验验证
• 年，卷（期）: 2020,（15）
• 所属期刊栏目: 机器人及机构学
• 页码范围: 129-137
• 页数: 9页
• 分类号: V447
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.15.129

摘要

空间伸展臂作为空间折展机构中形式最丰富、研究最早、应用最广泛的一维空间折展机构,其主要作用是展开柔性太阳能帆板,支撑网状天线、合成孔径雷达、太空望远镜等.以三棱柱式伸展臂为研究对象,对伸展臂的展开方式和几何参数进行设计分析.基于几何非线性有限元理论,建立含空间桁架及预应力绳索的可展开伸展臂单元模型,然后建立含多可展开单元的大型伸展臂的几何非线性动力学模型.通过Matlab编程计算伸展臂的基频,得到影响伸展臂基频的关键因素,并以伸展臂的基频为优化目标,质量为约束条件,采用遗传算法对伸展臂进行优化设计.研制可展开三棱柱伸展臂样机,对伸展臂进行折展功能及参数优化设计验证试验.结果 表明所设计的三棱柱伸展臂可顺利折展,所做的优化设计有效可行.通过该方法可以对特定任务需要的伸展臂进行优化设计,在满足约束条件的情况下,达到基频最高,对伸展臂的设计提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓宗全		272	3259	31.0	42.0
2	刘荣强		72	754	15.0	25.0
3	郭宏伟		35	217	9.0	14.0
4	高明星		1	0	0.0	0.0
5	李冰岩		1	0	0.0	0.0