空間可展天線結構的設計分析與索膜結構分析.pdf

1、該文主要研究內容可分為兩大部分,第一部分為空間可展天線結構的設計與分析;第二部分為索膜結構分析及CAD軟件的開發(fā)研制.隨著宇航科技的發(fā)展,各相關學科對空間可展天線提出了更高的要求,主要體現在大口徑、高精度兩方面,為此各國學者提出了形式眾多的空間可展天線結構概念,環(huán)形桁架可展天線是其中最具潛力的結構形式之一,是該文研究的一個重要方面.環(huán)形桁架可展天線中心索網的預拉力配置問題是此類天線結構設計與分析的重點,目前,常采用的解決方法為非線性有限

2、元平衡迭代.該文從桁架理論的奇異值分解出發(fā),結合有約束線性優(yōu)化方法,提出了解決這一問題的另一途徑,編制了相應的分析程序,經過算例分析與驗證,證明了該方法的正確性.文中對桁架理論的奇異值分解法、自應力模態(tài)、機構位移模態(tài)、有約束線性優(yōu)化數學模型、約束矩陣集成等關鍵概念和技術進行了詳細的推導說明.結合課題組承接的科研項目,對一大型環(huán)形桁架可展天線結構實例進行了設計與分析,對設計分析的各個環(huán)節(jié)進行了詳細的闡述,通過對該類天線四種常用索網形式的對

3、比分析及各類結構參數的參數化分析,得出了索網形式及各類結構參數對其靜、動力特性的影響規(guī)律,對此類可展天線的設計具有指導意義.索膜結構是近年來在中國建筑業(yè)發(fā)展較迅速的一種結構形式,其設計分析內容包括:形態(tài)分析、荷載分析及裁剪分析.該文對形態(tài)分析的三種常用方法的原理進行了說明及公式推導.同時,基于節(jié)點力平衡原理,采用子結構的數值方法,提出了一種形態(tài)分析的新方法,編制了相應的分析程序,通過經典算例及工程實例對其可行性進行了驗證,并指出了這種方