敏捷小卫星高刚度太阳翼展开与支撑机构的设计研究.pdf

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3、论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研、用学论的，：学院大学及中国科学院长春光学巧所有关保留使位文规定即中国科精密机械与物理研所有权保留并向国有关部口或机构送学位论文的印件和电子巧家交复版，允许论文被查网和借阅。本人授权国科中国学院长春光学精密机械中学院大学及科与物理研巧所可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影目、、。缩或其它汇路文Ｐ印复制手段保存编本学位）〔保密后适用的学位论文在解密本授权书学位论文作者签；：名动ｕＳ放导教师签名指￣￣：日期：？＾／八＞、爲日期：０４学位论文作

4、者：毕业后去向工位：电话：作单通讯地址：：邮编DesignandResearchofHighStiffnessSolarWingDeploymentandSupportMechanismforAgileSatellitesByZhangDao-weiADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceinEngineeringChangchunInstituteofOpti

5、cs,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,ChinaNovember,2016摘要敏捷小卫星高刚度太阳翼展开与支撑机构的设计研究张道威（机械制造及其自动化）导师：宣明研究员摘要本课题要研究的敏捷小卫星讲究快速灵敏成像，根据成像内容进行姿态调整，具有左右摆、前后摆、准确摆、快速摆，连续对感兴趣区域实现观测与成像的能力。由于敏捷小卫星的姿态不停变化，极易激起星上挠性部件的振动。国际上小卫星多数采用将单块太阳能帆板通过铰链直接连接在卫星本体的周围，帆板另一端为自由端，类似简支梁结构，具有典型的挠性特性，振动得不到抑制时将严重影响小卫星快速

6、机动和敏捷成像，因此敏捷小卫星帆板展开后需满足刚度和基频要求。本文结合工程实际，设计了带状弹簧铰链展开机构，利用带状弹簧的壳体屈曲性能实现帆板展开及屈曲前的高抗弯刚度实现自动锁定，具有重量轻、结构简单及锁定力大的优点。设计了带状弹簧帆板支撑机构，用以弥补铰链结构的挠性缺陷，提高帆板展开后的刚度与基频，以满足星体对帆板的基频要求，且可避免机构的卡死现象，提高帆板展开的可靠性。针对帆板展开与支撑机构，本文第1章讨论了国内外展开与支撑机构的研究现状和带状弹簧的研究应用现状，并在第2章论述了带状弹簧展开与支撑机构的结构建模，给出了详细的总体设计方案。第3章研究了机构关键部件带状弹簧及带状弹簧铰链的力学

7、特性，使用有限元建模方法重点分析了几何参数对屈曲性能的影响，获得铰链的力学性能与设计要素间的关系。第4章对帆板支撑机构的支撑位置进行了理论建模，并采用单一变量法对支撑方案进行有限元仿真分析，确定了优化后的支撑方案。第5章结合工程实际对展开机构进行动I中国科学院大学硕士学位论文：敏捷小卫星高刚度太阳翼展开与支撑机构的设计研究力学建模及ADAMS仿真，分析了帆板展开时间和冲击力等的变化情况。第6章主要