索網(wǎng)-框架組合結(jié)構(gòu)多源誤差分析.pdf

1、索網(wǎng)-框架組合結(jié)構(gòu)在金屬網(wǎng)面可展開天線中應(yīng)用非常廣泛，但由于其構(gòu)造較復(fù)雜，形面精度、可靠性和重復(fù)精度較低，這也限制了索網(wǎng)?框架結(jié)構(gòu)在航天領(lǐng)域的發(fā)展。為了更好的設(shè)計(jì)及應(yīng)用索網(wǎng)?框架組合結(jié)構(gòu)，本文對(duì)包括設(shè)計(jì)、加工制造、在軌熱變形等多種客觀誤差源進(jìn)行研究。
　　首先，在機(jī)構(gòu)狀態(tài)下，構(gòu)件的尺寸公差和運(yùn)動(dòng)副的間隙是影響機(jī)構(gòu)可靠性的主要因素。本文基于連續(xù)接觸模型理論，建立了平面運(yùn)動(dòng)副的等效間隙模型。利用動(dòng)態(tài)-靜力學(xué)方程，對(duì)等效間隙機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行

2、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，解決了由于間隙桿的引入造成的多自由度的問題。另外，由于加工制造和磨損等因素，桿長(zhǎng)和間隙誤差存在隨機(jī)性。在等效間隙模型的基礎(chǔ)上，研究了考慮桿長(zhǎng)和間隙隨機(jī)誤差的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。并以一個(gè)平面四桿機(jī)構(gòu)和空間四桿機(jī)構(gòu)為例，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差模型的可行性，并分析了隨機(jī)誤差對(duì)該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的影響。
　　其次，本文分析了在結(jié)構(gòu)狀態(tài)下索網(wǎng)-框架可展開天線反射面原理性誤差、結(jié)構(gòu)加工制造誤差以及隨機(jī)熱變形引起的形面誤差等多種誤差源對(duì)反射面精度

3、的影響。本文基于概率有限元法推導(dǎo)了反射面形面誤差與隨機(jī)誤差分布參數(shù)的關(guān)系式，并將其應(yīng)用于加工制造誤差和隨機(jī)熱變形誤差。除此之外，本文還介紹了另一種計(jì)算隨機(jī)誤差的方法—蒙特·卡洛模擬法，作為本文提出的隨機(jī)誤差計(jì)算公式的驗(yàn)證和對(duì)比方法。作為數(shù)值算例，本文將提供的多源誤差計(jì)算公式應(yīng)用于AstroMesh天線的多源誤差，以及形面精度對(duì)各種結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏度分析。
　　最后，在長(zhǎng)期工作狀態(tài)下，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期持續(xù)載荷的作用下，材料發(fā)生力學(xué)松弛造成