结构/机构一体化空间可展开复合材料]柔性伸杆的设计 |
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作者姓名: | 梁旭豪 沈 峰 戴晶滨 张 霞 王晓蕾 罗鸿盈 田 杰 |
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作者单位: | 上海复合材料科技有限公司,上海 201112;上海航天树脂基复合材料工程技术研究中心,上海 201112;同济大学航空航天与力学学院,上海,200092 |
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摘 要: | 为了满足空间探测的需求,文章提出一种结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆设计。该伸杆以结构自身所包含的长通孔作为柔性关节,利用柔性关节的弯曲势能,实现其180°折叠展开功能。首先,研究影响该伸杆刚度和强度的主要设计参数,并综合考虑伸杆的制造工艺要求以及实际使用状态,确定了该伸杆的最终设计状态。然后,对该柔性伸杆的展开状态进行模态分析,并对其柔性关节进行折叠展开试验。最后,测量该柔性伸杆的重复折叠展开指向精度。模态分析结果表明:带探测计负载的伸杆展开状态的一阶频率为15.80Hz,二阶频率为17.22Hz,满足设计指标要求。折叠展开试验结果表明:伸杆柔性关节的折叠展开性能良好,满足设计要求。指向精度测量结果表明:伸杆重复折叠展开10次后,偏差角的6σ值为0.00828,重复折叠展开指向精度较高,满足使用要求。结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的结构设计方案合理可行,可适用于多种航天器及多类空间探测任务。
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关 键 词: | 结构/机构一体化 空间可展开 柔性伸杆 复合材料 指向精度 |
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