空間可展遮光罩的結構設計、分析與仿真.pdf

1、目前大型可展結構越來越重要,為了獲取更清晰的照片、得到更強的反射信號等,在空間望遠鏡中需要大口徑的反射面,大口徑的望遠鏡。本文對對某大型空間望遠鏡所需的遮光罩進行了結構設計、分析、制作與仿真。
　　 論文首先查閱了國內外大量相關文獻,總結了國內外可展開遮光罩的應用情況及其展開過程研究現(xiàn)狀,對課題的研究意義和研究思路進行了說明。
　　 對于可展結構,為了提高展開后的剛度和穩(wěn)定性,通常會增加多余約束。然而,過多約束可能使結構

2、無法展開。在設計這種結構時,目前一般通過幾何分析和試算來確定幾何拓撲。本文提出了確定結構可展性以及拓撲設計的另一種方法。在廣義逆理論的基礎上利用矩陣的符號運算,針對無法展開的結構,在不減少其約束個數(shù)的情況下,可以直接求出合適的約束條件(或構件尺寸),使結構能夠由初始形態(tài)展開到預定形態(tài)。該方法最大的優(yōu)勢在于不需要人工干預,可以實現(xiàn)程序化。
　　 在分析上,本文首先簡要介紹了在展開分析中具有重要應用的Moore-Penrose廣義逆

3、矩陣理論,以及其求解方法。然后運用該理論,并在此基礎上加入了部分向量式有限元思想,將之運用于剛體骨架之外的索膜的近似計算和仿真之中,取得了較好的效果。
　　 在設計與分析的基礎上,使用硬鋁和鋁鉑制作了實物模型,該模型使用電氣驅動能夠順利展開。
　　 最后基于可展結構理論分析方面的研究成果,運用VC++、MATLAB、VTK混合編程開發(fā)了一套可展結構展開動力學仿真軟件,并對開發(fā)過程中所涉及到的一些問題,如三維可視化及前后處