空间充气展开绳网捕获系统动力学建模与分析

作     者：刘昊 魏承 田健 谭春林 赵阳 LIU Hao;WEI Cheng;TIAN Jian;TAN Chunlin;ZHAO Yang

作者机构：哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京空间飞行器设计总体部北京100000 

基　　金：微小型航天器技术国防重点学科实验室开放基金资助项目(HIT.KLOFMST.201703) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2018年第54卷第22期

页      码：145-152页

摘      要：空间充气展开绳网系统在空间捕获中具有自身特殊的优势:占用体积小,展开后捕获范围大,且绳网由充气杆支撑,结构更加稳固,比空间飞网系统更加具有应用潜力。基于绝对节点坐标法(Absolute node coordinate method,ANCF)建立空间充气展开绳网捕获系统动力学模型,应用Hertz理论建立柔性体碰撞动力学模型,对系统进行动力学仿真分析。仿真表明,静力学和振动分析能够为机构力学参数选型提供参考,相比充气杆末端激励,绳网中部受到激励时对捕获机构振动影响更大;机构收口拉力随着充气杆刚度的增加而增大,对充气杆的放气处理可以降低其刚度,从而减小收口拉力,约为原来的10%,易于收口机构的设计。通过对期望目标的捕获仿真,分析了影响收口过程的关键指标,证明了捕获策略的合理性和动力学模型的准确性。研究结果能够对空间充气展开绳网捕获系统设计提供有效的依据。

主 题 词：充气展开杆 空间绳网 绝对节点坐标法 振动分析 收口捕获 碰撞计算 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2018.22.145

馆 藏 号：203454284...