空间展开桁架结构动态特性分析(精)
板桁组合结构的受力特性及其空间分析方法
改回日期: 2001- 06- 11
( 责任审编 孟庆伶)
新书征订
5 国外铁路冻土技术文献汇编6 是由 铁道部科学 技 术信息研究所与中铁西北科 学研究院联 合收集国 外有 关冻土工程技 术文献, 经 翻译 整理编 辑完 成的 一本 新 书。5国外 铁路冻土技术文献汇编6 收录 了国外冻土 研 究论文和报告共 92 篇, 50 余万字。内容 包括冻土 工程 性质、冻土路基工程、冻土桥涵 工程和冻 土工程施工 四 部分, 从一个侧面反 映了 国外 铁路冻 土工 程技 术的 现 状和研究动态, 可为 青藏 铁路 以及其 他冻 土地 区铁 路 建设的科学研究、设计和施工提供参考和借鉴。
第 主桁竖杆 - 12167
主桁斜杆 三 副桁直撑
271 04
主桁斜杆 五 副桁直撑
101 96 131 26
副桁斜撑 节
副桁斜撑 节
- 38138 - 38155
公路边纵梁 - 6181 - 7177 公路边纵梁 - 38183 - 38103
间 公路中纵梁 - 2105 - 1196 间 公路中纵梁
为了模拟试验段的受力特点, 模型亦选择 了斜拉桥的结构形式。这种结构形式不仅可以 模拟试验段的受力条件, 同时也使模型试验的 加载容易实现。模型桁梁的立面及平面构成见 图 1、图 2。 212 模型的制造及安装
由于模型的比例尺相当大, 加工、制造及安 装精度要求又高, 因此特别制定了模型制造和 安装技术条例。一般说来, 对制造安装公差的 要求均较严格, 有关高强度螺栓的施拧、摩擦面 的处理以及构件的焊接均采用与实桥相同的工 艺要求。 213 试验荷载
五面体可展桁架单元展开特性分析
格朗日法对五面体可展桁架单元进行了动力学分析,给出了展开过程的动力学方程.分析结果表明,
该五面体可展桁架单元展开过程中自由度为 １;推导的运动学公式曲线结果与 Adams仿真软件的仿
真结果高度吻合,能很好地描述该结构的展开运动过程;增大扭簧的刚度对展开的运动参数变化趋势
没有明显影响;节点的加速度不仅与扭簧的驱动力有关,还和 节 点 位 置 和 速 度 有 关.在 展 开 后 期,节
点位置和节点速度对节点加速度的影响比较明显.
关键词:五面体可展桁架单元;自由度;运动学;螺旋理论;动力学
中图分类号:
V１９;
TH１２２ 文献标识码:
A
Un
f
o
l
d
i
n
h
a
r
a
c
t
e
r
i
s
t
i
c
sa
n
a
l
s
i
so
fp
e
n
t
a
h
e
d
r
a
ld
e
l
o
a
b
l
et
r
u
s
sun
i
t
gc
y
p
y
１
PENGXi
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
中国空间科学技术
Oc
t
２５ ２０２０ Vo
l
４０ No
５ ７２
Ｇ
８１
I
SSN １０００
Ｇ
７５８X CN １１
Ｇ
１８５９/V
Ch
i
neseSpa
空间展开桁架结构动态特性分析
不同驱动角速度下的仿真结果分析表明， 柔性桁架展开过程中卫星的姿态角及角速度的 变化受驱动角速度的影响，他们振动的基频基本一致，只是驱动角速度较大时，其姿态角上 叠加了一些高频振动，并随着展开的进行，低频振动的幅值逐渐变弱，而高频振动的幅值逐
桁架单元之间铰接处用三个旋转驱动约束， 为使仿真起始连续， 令驱动角速度为一阶跃 函数，取 t0 =0.05s，如式（7）所示。
⎧ω 0 t ⎪t ⎪ 0 ω (t ) = ⎨ ⎪ ω 0 ⎪ ⎩
0 ≤ t ≤ t0
（7）
t > t0
利用 IDEAS 对桁架单元进行有限元计算，生成模态中性文件（MNF），模态中性文件 是用来定义 ADAMS/Flex 里柔性体的一个二进制文件，它包括节点和节点连接处的位置、 节点质量和惯量、模态振型、模态振型的广义质量和广义刚度等。再将其输入到 ADAMS 里组成柔性桁架进行可展开桁架的多柔体动力学计算。表 2 为桁架部件动态参数，即通过 Ideas 计算得到的桁架单元固有频率。
表 2 桁架单元的动态参数 Tab.2 Natural frequency characteristics of the deployable truss components 一阶(Hz) 三角形单元 直杆单元 A 直杆单元 B 37.63 50.84 202.51 二阶(Hz) 51.34 139.87 552.19 三阶(Hz) 53.21 273.76 1071.25 四阶(Hz) 156.91 451.42 1574.76 五阶(Hz) 788.91 689.36 1740.22
3.3 在不同驱动速度下的展开结果比较
图 9 不同驱动速度下展开卫星 z 向角度变化 Fig.9 Attitude angle on z-orientation under different drive velocity
空间可展桁架结构的设计与热分析
空间可展开特拉斯结构的设计与热分析1、本文概述随着航天探测技术的不断发展，空间可展开特拉斯结构在航天器设计中的应用日益广泛。
这种类型的结构由于其重量轻、强度高和可展开的特性，为航天器提供了有效的支撑和稳定性。
本文旨在对空间可展开特拉斯结构的设计与热分析进行全面探讨，从结构设计原则、材料选择、热环境影响等方面进行深入分析，为相关领域的研究与实践提供有益参考。
在结构设计方面，我们将详细介绍可展开桁架的基本原理和施工方法，包括其动力特性、稳定性和优化设计。
同时，我们还将讨论不同材料在空间可展开特拉斯结构中的应用及其优缺点，为设计者选择材料提供理论支持。
在热分析方面，本文将重点讨论空间环境对可展开特拉斯结构的影响，包括极端温度、辐射和其他因素。
通过分析这些热环境因素，可以评估结构在空间环境中的热性能和稳定性，为结构的优化设计提供依据。
我们还将探讨热防护措施在保护可展开特拉斯结构免受热环境影响方面的作用。
本文旨在对空间可展开特拉斯结构的设计和热分析进行综合分析，为航天器设计领域的研究和实践提供有益的指导和参考。
通过深入了解特拉斯展开结构的原理、材料选择和热环境效应，我们将为未来的太空探索任务提供更高效、稳定和可靠的航天器结构。
2、空间可展开特拉斯结构的基本原理和分类空间可展开特拉斯结构是一种高效灵活的空间结构形式，其基本原理是通过预先设计的折叠和展开过程来实现结构在空间中的可变形性和可重构性。
这种类型的结构通常由一系列由节点连接的直构件或弯曲构件组成，两者都具有一定的刚度和强度来承受和传递外部载荷。
空间可展开特拉斯结构按展开方式可分为几种基本类型。
首先，有一种线性膨胀型，它在膨胀过程中沿着直线或曲线移动，通常用于太空探测器和卫星天线等应用。
第二种是旋转展开型，它涉及一个或多个绕某一轴旋转的组件，常见于太阳能电池板、太空望远镜等。
另一种是复合展开结构，它结合了线性和旋转展开方法，以实现更复杂的空间形式，如大型空间站和航天器。
空间桁架式展开机构拓扑特性分析
空间桁架式展开机构拓扑特性分析
李波;崔琦峰
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2011(030)004
【摘要】空间桁架式展开机构是一个复杂的多连杆变胞机构,工作周期内具有多拓扑结构和多自由度等变化特征.笔者提出了基于变胞原理的机构拓扑特性分析方法.分析了机构展开过程的构态变化,建立了拓扑图及相对应的邻接矩阵,描述工作周期内机构的演变规律,有利于全面地理解变胞机构组成和拓扑关系.进一步推导了桁架机构的静态和动态距离矩阵以及刚度矩阵,分析了结构的空间紧凑性、动态灵敏度和整体刚度,有助于概念设计阶段从系统设计的角度进行机构的性能评价,由于把结构分析问题转化为矩阵的运算,有利于在计算机上进行型分析.
【总页数】4页(P609-612)
【作者】李波;崔琦峰
【作者单位】上海市空间飞行器机构重点实验室,上海,201108;上海市空间飞行器机构重点实验室,上海,201108
【正文语种】中文
【中图分类】TH112
【相关文献】
1.TBM支撑-推进-换步机构的拓扑结构及运动特性分析 [J], 王凯;杨玉虎;黄田;牛文文;贺飞
2.空间杆状构架式展开机构拓扑型综合与分析 [J], 李波;陈晓峰
3.3-RRC并联机构的变拓扑结构及其特性分析 [J], 尹小琴;杨启志;马履中;谢俊;鲍培德
4.基于拓扑降耦的3T1R并联机构设计与运动学特性分析 [J], 沈惠平;顾晓阳;李菊;邓嘉鸣
5.一种可重构并联机构的拓扑特性分析 [J], 徐帅;尤晶晶;沈惠平;叶鹏达
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
建筑结构选型13-桁架结构
19.01.2022
李广军
2
13. 桁架结构
13.1 桁架结构的特点
一、定义：由杆件与铰节点组成的格子式 结构（格构）。
二、桁架结构的发展由来
19.01.2022
李广军
3
13.1 桁架结构的特点
二、桁架结构的发展
掏空的梁----桁架可以看成是从梁衍化而来
13. 桁架结构
常用的组合屋架有折线形屋架，下撑式五角形屋架以及
三铰、两铰屋架等。三铰屋架受力明确，杆件短，施工
用地小。两铰屋架杆件少，构造简单。下撑式五角形屋
架的特点是重心低，因下撑而改善了屋架的受力性能，
使内力分布比较均匀，但影响了房屋的净空，增加了柱
子的高度。
19.01.2022
李广军
39
组合屋架已大量采用，由于制造简单、施工占地小、 自重轻，不需要重型起重设备，因此特别适于山区中、 小型建筑。
13.2.5 钢筋混凝土屋架
2.折线形屋架1： 外形较合理，自重轻，屋面坡度大。 适用：非卷材防水屋面的中型厂房 或大中型厂房。
3.折线形屋架2：
屋面坡度平缓，适用于卷材防 水屋面的中型厂房。
13.2.5 钢筋混凝土屋架
4.拱形屋架：
上弦一般采用抛物线形，也可采用折线形。 外形合理、内力均匀、自重轻。 矢跨比：1/6～1/8
19.01.2022
李广军
18
斜腹杆的布置方向对腹杆受力的影响：
19.01.2022
李广军
End
19
13.2 屋架结构的型式及适用范围
用于房屋上的桁架常称屋架，桁架型式的选择 一般与建筑物的使用要求，跨度和荷载大小，以及 材料供应和施工技术水平等因素有关。选择桁架型 式的一般原则是适用经济美观和制造简单。桁架可 用木材、钢材、钢筋混凝土等材料制造，由于每种 材料的力学性能各不相同，所以不同材料制造的屋 架，其型式也各不一样。
网架结构与空间管桁架结构的特点分析
网架结构与空间管桁架结构的特点分析一、引言- 介绍网架结构与空间管桁架结构的定义和概念- 阐述研究这两种结构的必要性和重要性二、网架结构的特点分析- 网架结构的组成和形态- 网架结构的主要特点：刚性好、稳定性高、建造效率高、适用性广等三、空间管桁架结构的特点分析- 空间管桁架结构的组成和形态- 空间管桁架结构的主要特点：轻量化、刚性好、稳定性高、抗震性强等四、网架结构与空间管桁架结构的比较分析- 结构形态上的区别- 技术特性上的异同- 实际应用中的优缺点对比分析五、结论与展望- 总结网架结构与空间管桁架结构的特点和应用现状- 展望未来这两种结构的发展方向和研究重点注：以上为提纲，论文内容根据实际情况适当展开补充。
一、引言网架结构和空间管桁架结构是目前颇为流行的建筑结构形式，其主要特点为刚性好、稳定性高、建造效率高、适用性广等，因此被广泛应用于大型公共建筑、体育馆、会展中心等场所。
本文的研究重点是对这两种结构的特点进行分析，以期为工程建设提供参考意见。
二、网架结构的特点分析1. 组成和形态网架结构是由一系列平面或空间刚杆和节点构成的结构体系，节点的连接方式有焊接、螺栓连接和搭接等多种方式。
网架结构的形态有球面网架、地埋式网架、钢-玻璃网架、双曲面网架等多种形式，可以根据需要灵活选择。
2. 主要特点(1) 刚性好网架结构由多支杆件连接组成，力学特性优异，能够承受较大的外力，抗震性、抗风性能强，具有很好的稳定性和刚度。
(2) 稳定性高网架结构的构成原理使其能够通过节点的固定达到分布均匀，增加整个结构体系的稳定性，不易变形和瘪塌，内部应力分布均匀。
(3) 建造效率高使用网架结构的建筑物可以快速建造，减少施工现场的噪声和粉尘污染，可维持当地生态环境，节约建筑成本。
(4) 适用性广网架结构可采取高效、可持续的材料，适用于各种复杂的跨度、载荷和高度要求的建筑项目，如机场、体育馆、桥梁等。
三、空间管桁架结构的特点分析1. 组成和形态空间管桁架结构是由多根管杆和桁架构件组成的结构体系，主要包括下弦杆、上弦杆、直杆和斜杆等构件。
桁架结构课件
桁架
由物系的多样化，引出仅由杆件组成的系统——桁架
桁 架 的 定 义
由许多杆件在其端点处相互连接 起来，成为几何形状不变的结构， 称之为“ 桁架”。
桁架中杆件与杆件相连接的铰链，称为节点。
节点
上弦杆
杆件
竖 杆 下弦杆
斜 杆
工程中的桁架结构
桁架分类
平面桁架
平面结构，
载荷作用在结构 平面内；
力 学 中 的 桁 架 模 型
二力杆—组成桁架的基本 构件。 构建桁架的基本原则：组 成桁架的杆件只承受拉力 或压力。
力学中的简单桁架模型
( 基本三角形) 三角形有稳定性
(a)
三、按几何组成分类：
1、简单桁架—在基础或一个铰结三角形上，每次 用不在一条直线上的两个链杆连接一个新节点， 按照这个规律组成的桁架。
结论与讨论
为什么滚动比滑动省力
滑动摩擦力是驱动力
滑动摩擦力是阻力
第四章材料力学
目录
§ 4-1
材料力学的任务
§4-1 材料力学的任务
一、基本概念
1.结构（机械）和构件（零件） 结构物(机械)由构件(零件)组成。
主架、吊臂、操作室、配重。
§ 4-1
材料力学的任务
2.变形:弹性变形和塑性变形
F
荷载未作用时
合适材料和降低材料消耗量，以节约投资成本。（安全与
经济）。 理论分析
材料力学包含
的两个方面
测定材料的力学
实验研究
——
性能；解决某些 不能全靠理论分 析的问题
2.生活实例
A4复印纸在自重作用下产 变形固体的基本假设
在外力作用下，一切固体都将发生变形， 故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体 作如下假设： 1、连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空间展开桁架结构动态特性分析
全部作者：
王立国王本利
第1作者单位：
南京航空航天大学高新技术研究院
论文摘要：
空间展开桁架结构属于多体动力学研究范畴，本文利用Lagrange乘子法建立多体动力学方程，通过ADAMS和I-DEAS建立空间展开桁架的多体动力学仿真模型，进行仿真计算。
利用I-DEAS对桁架单元的模态进行计算，生成模态中性文件，将其输入到ADAMS/FLEX里与卫星组成柔性空间展开桁架仿真模型，进行展开桁架的多柔体动力学计算。
文中给出了展开前后的动力学固有特性；对展开过程中分别为刚性桁架和柔性桁架两种情况进行了仿真计算，对比了两种情况的桁架展开过程中卫星姿态角及姿态角速度的变化；比较了柔性桁架不同展开速度对卫星姿态角及姿态角速度的影响；对柔性桁架展开过程中及展开锁定后的卫星姿态角速度的变化曲线进行快速傅立叶变换，得到柔性桁架展开过程即展开锁定后卫星姿态角速度的频幅特性曲线。
对空间展开柔性桁架进行运动稳定性分析，据无扰运动的稳定性定义，通过对卫星在不同初始姿态角速度下及受到力矩脉冲作用下展开时卫星的姿态角速度的影响的比较，说明在这两种初始扰动下桁架的展开运动的稳定性情况；对不同驱动角速度下桁架展开的仿真比较得到该桁架的失稳条件。
关键词：
柔性多体动力学；展开桁架；姿态角速度；运动稳定性远程下载论文(免费PDF论文全文)
发表日期：
2006年12月19日
同行评议：
（暂时没有）
综合评价：
（暂时没有）
修改稿：。