双圈六面体环形桁架式可展开天线结构设计

发布时间：2024-02-14 02:46

　　分析双圈六面体环形桁架可展开结构的展开原理,计算完全展开状态下结构振动频率,说明结构具有较好的刚度。进行展开过程动力学计算,优化展开驱动机构、节点、驱动方式及连杆等结构模型的设计,制作缩比模型,试验证明结构能顺利展开,从而验证模型设计的有效性。计算分析和试验结果表明:双圈六面体环形桁架式可展开天线结构形式简单,收缩比小,具有较好的刚度,在扭簧和电动机拉索力驱动下,能顺利展开,可作为可展开天线结构的有效支撑形式。

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【部分图文】：

图1双圈六面体环形桁架式可展开天线完全展开/折叠过程状态

双圈六面体环形桁架式可展开天线由内、外两圈的n边形组成的环形桁架式结构，完全展开/折叠状态，如图1所示，外圈主要由上弦杆、下弦杆、竖杆及对角套筒杆通过节点连接，内圈由上、下弦杆和竖杆通过节点连接，内外圈之间通过连杆和节点连接而成，结构展开过程涉及解锁、展开、定位三个阶段。图1双....

图1双圈六面体环形桁架式可展开天线完全展开/折叠过程状态

图1双圈六面体环形桁架式可展开天线完全展开/折叠过程状态其中相邻两个单元如图2所示，六支杆节点A与杆1～6相连，在电动机驱动力作用下，斜腹杆套筒内杆向套筒外杆收缩，齿轮节点B在扭簧和同步齿轮作用下，从而实现结构整体展开，具体展开过程可分为以下三个阶段。

图2相邻单元折叠、展开图

其中相邻两个单元如图2所示，六支杆节点A与杆1～6相连，在电动机驱动力作用下，斜腹杆套筒内杆向套筒外杆收缩，齿轮节点B在扭簧和同步齿轮作用下，从而实现结构整体展开，具体展开过程可分为以下三个阶段。(1)解锁阶段，首先，天线的外圈的捆绑绳索解开，由于天线收笼时，相邻两单元弦杆与竖杆....

图3双圈环形桁架天线完全展开状态时的前二阶的振型图

同时计算了相同直径的单圈环形桁架结构的前十阶振型，比较如表2所示，由表2可见，双圈环型桁架式结构的振动频率明显高于单圈环形式天线，说明大口径双圈环形桁架式天线结构的刚度大，提高了结构的整体稳定性。3展开过程动力学仿真计算

本文编号：3897617