




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
吳江*,+,尹立新+,+,*(工程物理系,+(西北核技術(shù),陜西西安710024)(航天航空學(xué)院,柱形的收納筒中。收攏過程中金屬帶發(fā)生彈性變形,大量彈性應(yīng)變能。航天器入軌后,卷筒式伸和簡化的基礎(chǔ)上,給出了卷筒式伸桿金屬帶在收攏和展開過程性應(yīng)變能的理論計(jì)算。結(jié)果顯動(dòng)的工況,根據(jù)最小勢能原理推導(dǎo)了給定螺旋角時(shí)金屬帶半徑的理論計(jì)算;理論結(jié)果與仿真結(jié)果 1(a)1(b)桿,使其收攏到一個(gè)圓柱形的收納筒,如圖1(c)所示。收攏過程中金屬帶發(fā)生彈性變形,大量自展開,如圖1(d)所示。Ullrich等[1]和Coffey等[4]分別通過試驗(yàn)研究了STEREO/IMPACT工程和TEPCE[5]工程中卷筒式通過理論分析給出了卷筒式伸桿展開過程平均推力的理論計(jì)算;其中理論計(jì)算結(jié)果和仿真結(jié)果1卷筒式伸桿及相關(guān)機(jī)構(gòu)2卷筒式展開過程數(shù)值仿真與試驗(yàn)了卷筒式伸桿彈性應(yīng)變能的理論計(jì)算。隨后,根據(jù)最小勢能原理,得到了端部可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的卷筒式伸桿在收攏狀態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)展開過程中金屬帶半徑的理論計(jì)算,并通過對比理論結(jié)果和柔UU 伸桿小端和大端在平衡狀態(tài)的直徑,如圖1(b)所示??傻?,U/U<0.8%,因此U可以忽略。R1eq0.05時(shí),U/U1%U可以忽略。
UUU1wl
UU [D
eq)2
20
i,
其中,l為卷筒式伸桿金屬帶的長度,w為金屬帶的寬度,DDDEh3/12(12) 衡狀態(tài)卷筒式伸桿的參數(shù);ij表示卷筒式伸桿金屬帶中面的曲率,其中曲率定義為[7], 11
2P
P
n eqcos2eq/eqsin2eq/ eqeqsin2eq/ reqReq(ReqReq)
≈st1/st steq
ustust(rst)
D(steq)22D(steq)(steq
i,
st st eq{[1(1)cos(2)]rr(r)(r)
24(21)(rstreq
rst*
sin2eqcos21用于驗(yàn)證式(9變 單 0 1R 1RR5平衡螺旋角為616了式(9)的有效性。注意到,rst*req;eqrst*/req越大。直觀的描述是收攏后卷筒式伸桿在軸向變短、在徑向變粗;eq越大,則收攏過程變形越大,相應(yīng)地收攏后會(huì)越粗。r,則曲率為11cos2/22sin2/1221sin2/
uu(,r)
D(eq)22D(eq)(eqi,j
Eh3[rreqr2(req)2rreq(1)rreqcos(22eq24(21)r2(req顯然,給定ur的函數(shù)。根據(jù)最小勢能原理,當(dāng)卷筒式伸桿準(zhǔn)靜態(tài)展開且端部可以自由旋轉(zhuǎn)時(shí),金屬帶處于自身彈性應(yīng)變能最小的狀態(tài),其半徑記做r*。r*使u取最小值,即滿足
u
rr*sin2(eq)cos2(eq 注意到,式(13)是式(9)的拓展形式,將0代入式(13)即可得到式(9)。根據(jù)式(13)可知,展開過程中r*/req是的函數(shù),如圖7所示。7金屬帶半徑的相對變化受eq影響:eq越大,則r的相對變化越大。單 12E 0 h 0w D1 D1D2 D2 綜上所述,式(13)的理論結(jié)果與柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的仿真結(jié)果吻合良好,從而驗(yàn)證了式(13) PankowDavid,BesunerRobert,WilkesRobert,etal.Deploymentmechanismsonthefastsalite:Magnetometer,radialwire,andaxialbooms.SpaceScienceReviews,2001,98(1):93-111.radialwire,andaxialbooms.SpaceScienceReviews,2008,141(1):185-211.2013-.htt ChenYi,HuangRui,RenXianlin,etal.Historyofthetetherconceptandtethermissions:Areview.ISRNAstronomyandAstrophysics,2013,2013(1-7.WuJiang,ZhaoZhihua,RenGexue.Multibodyysisoftheindeployingbooms.Journalofguidance,control,anddynamics,2013,36(6):1881-6.DmitrochenkoO.N.,PogorelovD.Y.Generalizationoftefiniteelementsforabsolutenodalcoordinateformulation.MultibodySystemDynamics,2003,10(1):17-43.RADIUSOFSTACERDURINGSTOWINGANDWU YIN YANG ZHAO(1DepartmentofEngineeringPhysics,TsinghuaUniversity,Beijing100084,)(2NorthwestInsituteofNuclearTechnology,Xi’an710024,)(3SchoolofAerospace,TsinghuaUniversity,Beijing100084,Thespiraltubeandactuatorforcontrolledextensionandretraction(STACER)isthecirculartubehelicallyrolledfromthethinmetalstripwiththeconstantpithchingangle.TheSTACERiswidelyusedasdeployablestructuresinaerospace.Beforelaunch,theSTACERisaxiallycompressedtocompleystowinacylindricalcanister,whenthelengthequalsthestripwidth.Thementalstripiselasticallydeformedduringstowingandthereforestoresmuchelasticstrainenergy.Afterentryingtheorbit,theSTACERdeploysspontaneouslywithoutanyexternaldrivebyreleasingtheelasticstrainenergy.ThispaperpresentsthemultibodydynamicsmodelandtheexperimentalsystemoftheSTACERandtherelevantmechanism.SimulationsandexperimentsshowthattheSTACERstripradiuschangessignificantlyduringstowinganddeploying,whichisimportanttothedesignofthespacedeployablemechanism.Inquasi-staticstowinganddeploying,theelasticstrainenergyandtheelastic arethedominantinfluencingfactorforthestripdeformation.Thispaperpresentsthe yticalformulaofthestripelasticstrainenergybasedonapproximationsandsimplifications.Theresultsshowthattheelasticstrainenergyoftheunitareastripdependsonthelocalradiusandhelicalangle.ForthecasethattheSTACERtiprotates ly,thispaperpresentstheformulaofthestripradiusforthegivenhelicalanglebasedontheprincipleofminimumpotentialenergy;the yticalresultwellcoincideswiththenumericalresult.ThestudyshowsthattheSTACERstripradiusincreasesduringstowinganddecreasesduringdeploying;thatis,theSTACEResthinnerwhenaxiallystretchesand esthickwhenaxiallycompressed.Theradiuschangeisalsoaffect
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 水利工程質(zhì)量管理及保證措施
- 體育高考冬季訓(xùn)練計(jì)劃
- 工廠食堂食品安全管理機(jī)構(gòu)職責(zé)
- 供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)專業(yè)頂崗實(shí)習(xí)總結(jié)范文
- 市場營銷人員德能勤績廉述職報(bào)告范文
- 商業(yè)地產(chǎn)大型集體活動(dòng)審批制度流程
- 幼兒園保健醫(yī)溝通與協(xié)調(diào)能力計(jì)劃
- 戶外活動(dòng)疫情防控措施
- 學(xué)生電子信息道德培養(yǎng)計(jì)劃
- 國內(nèi)外學(xué)校物業(yè)管理對比計(jì)劃
- JJF(陜) 035-2020 雨滴譜式降水現(xiàn)象儀現(xiàn)場校準(zhǔn)規(guī)范
- 阿細(xì)跳月課件
- 科研倫理與學(xué)術(shù)規(guī)范(研究生)期末試題
- 2024年網(wǎng)格員考試題庫完美版
- 防雨雪冰凍應(yīng)急演練
- 藥品召回管理辦法
- GB/T 44536-2024CVD陶瓷涂層熱膨脹系數(shù)和殘余應(yīng)力試驗(yàn)方法
- 大疆在線測評(píng)題
- DB3402T 19-2021 汽車后市場 美容養(yǎng)護(hù)服務(wù)規(guī)范
- 網(wǎng)絡(luò)物流保險(xiǎn)行業(yè)發(fā)展概況及未來五年行業(yè)數(shù)據(jù)趨勢預(yù)測
- 化工公司安全知識(shí)競賽題庫(共1000題)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論