利用階躍現(xiàn)象的自鎖式雙拱折疊結(jié)構(gòu)展開過程研究.pdf

1、折疊結(jié)構(gòu)是近十幾年來發(fā)展起來的一種新型空間結(jié)構(gòu),是可展開結(jié)構(gòu)的一種.本文主要包括以下四個部分.第一部分主要是對折疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分類,并對其構(gòu)成特點(diǎn)進(jìn)行了說明.第二部分系統(tǒng)地分析了自鎖式折疊結(jié)構(gòu)的幾何設(shè)計(jì)過程,基本要求是結(jié)構(gòu)可以自由收展且結(jié)構(gòu)在完全展開或收納狀態(tài)下桿件處于無應(yīng)力狀態(tài),根據(jù)這條原則得到幾何約束方程,并對幾何設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了簡化,最后,考慮節(jié)點(diǎn)尺寸的影響,建立具有節(jié)點(diǎn)尺寸的幾何約束方程.第三部分分析了階躍失穩(wěn)現(xiàn)象的特點(diǎn),然后

2、推導(dǎo)了剪式單元剛度矩陣,并對其力學(xué)模型進(jìn)行了分析,從而說明了有限元中的梁單元以及主從節(jié)點(diǎn)技術(shù)完全可以用來模擬自鎖式折疊結(jié)構(gòu)中的剪式單元.第四部分介紹了負(fù)剛度問題及其在結(jié)構(gòu)分析中的特點(diǎn),以及用來追蹤階躍失穩(wěn)現(xiàn)象的弧長法,并給出了控制方程.然后利用ANSYS建立曲面單元有限元模型,對其收納過程進(jìn)行了分析,得出了荷載位移關(guān)系曲線,以及收納過程的構(gòu)形變化情況,從中捕捉到了階躍失穩(wěn)現(xiàn)象.接下來分析了主要參數(shù)對結(jié)構(gòu)自鎖性能的影響,最后,進(jìn)一步把分析