復合對接試驗臺的構型設計及穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著航天事業(yè)日新月異的發(fā)展，空間在軌交會對接技術日趨成熟。要保障小型衛(wèi)星空間對接任務的順利實施，在地面上利用仿真對接試驗臺進行相關性能的測試工作就顯得尤為關鍵。本文介紹了國內(nèi)外各種類型的對接試驗臺及其發(fā)展概況，指出了傳統(tǒng)的對接試驗臺只能為對接機構在立式或臥式方向上提供單一的對接測試方式，無法完全滿足不同對接姿態(tài)下的性能測試需要，故研究既可實現(xiàn)豎直方向上對接，又能實現(xiàn)水平方向上對接的復合式對接試驗臺，其意義十分重要。
　　本文基于立

2、式對接試驗臺的前期研發(fā)基礎，創(chuàng)新性地提出了復合對接試驗臺構型設計理念。依據(jù)對接試驗臺的技術和功能要求，結合相關設計原則，并通過不斷對結構進行改進，最終確定了復合對接試驗臺的結構型式，達到了其在功能上具備復合式對接的性能，并且靈活性高、造價低。本文利用Pro/E軟件對復合對接試驗臺中主、被動平臺的轉換機構進行了三維建模，并描述了復合對接試驗臺從豎直方向變換到水平方向的模擬試驗過程。
　　針對復合對接試驗臺的構型，利用坐標變換矩陣和牛

3、頓-歐拉角法，對復合對接試驗臺中主、被動平臺進行動力學分析，并系統(tǒng)性地建立了整體的動力學方程式，為復合對接試驗臺的理論研究提供依據(jù)。
　　利用ANSYS Workbench軟件對復合對接試驗臺的關鍵部件進行了有限元分析。一是對被動平臺中球關節(jié)進行動力學的瞬態(tài)分析，并得出應力及應變變形圖；二是對主動平臺的底盤組件進行模態(tài)分析和靜力學分析，以驗證復合對接試驗臺（的）構型設計的合理性。
　　最后本文采用Sm穩(wěn)定裕度與Sne能量裕度