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题名空间螺旋展开机构的研究进展综述
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作者
庞雪祺
罗海军
崔琦峰
马云彬
李方舟
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机构
宇航空间机构全国重点实验室
上海宇航系统工程研究所
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出处
《上海航天(中英文)》
2025年第3期32-41,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFB3402800)。
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文摘
随着对地遥感、深空探测等航天技术地不断发展,空间结构的大型化和复杂化对空间展开机构的轻量化、高刚度、高精度、高稳定提出了更高的要求。空间螺旋展开机构主要包括卷筒式伸展机构和盘绕式伸展机构,卷筒式伸展机构具有体积小、质量轻、自驱动等优点;盘绕式伸展机构具有高刚度、轻质量等优势。空间螺旋展开机构作为展开机构中的一类,是构建大型复杂空间结构的基础,也是当前国内外研究和应用的热点。以空间螺旋展开机构为研究对象,对其工作原理、研究进展和应用情况进行了调研阐述,整理总结了国内外空间螺旋展开机构的研究与应用进展。
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关键词
螺旋展开机构
卷筒式伸展机构(stacer)
盘绕式伸展机构
非线性
研究现状
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Keywords
spiral deployable mechanism
spiral tube and actuator for controlled extension and retraction(stacer)
coilable mast
none-linearity
research status
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分类号
V423.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名弹性自驱动卷筒式伸杆机构展开刚度分析及校验
被引量：3
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作者
黎彪
刘志全
张从发
袁丁
于春宇
李潇
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机构
中国空间技术研究院总体部
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期1259-1266,共8页
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文摘
针对弹性自驱动卷筒式伸杆机构(STACER)的展开刚度问题,分析了卷筒式伸杆机构的工作原理,基于等效连续体模型推导了卷筒式伸杆机构弹性卷筒的构型参数与刚度的关系式,分析了弹性卷筒末端螺旋角、末端半径、带厚、带宽对展开刚度的影响。分析结果表明:(1)末端半径的增大能同时提高弹性卷筒的一阶频率和比刚度,而带宽的增大将导致弹性卷筒的一阶频率和比刚度均降低;(2)弹性卷筒的一阶频率随带厚的增加近似线性增大,但比刚度随带厚的增大而近似按双曲线规律下;(3)弹性卷筒末端螺旋角在62°~75°时,弹性卷筒的比刚度可获得最优值。卷筒式伸杆机构的刚度测试结果与理论分析结果基本一致,校验了理论分析方法的有效性。
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关键词
展开机构
自驱动卷筒式伸杆机构
刚度
构型
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Keywords
Deployable mechanism
stacer
Stiffness
Configuration
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分类号
V447.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名火星次表层探测雷达展开机构设计与试验
被引量：2
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作者
黎彪
张从发
盛聪
樊俊峰
刘冬
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机构
北京空间飞行器总体设计部
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2023年第5期87-93,共7页
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基金
十三五民用航天技术预先研究项目(D010102)。
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文摘
利用卷筒式伸杆机构展开后为金属薄带螺旋层叠式构型可作为天线的特性,提出了“类偶极子”的布局方案,使用两套卷筒式伸杆机构向反方向展开形成探测基线,解决了火星探测任务中次表层探测雷达天线展开长度需求大和收拢包络有限的矛盾。与其他次表层雷达天线展开机构进行了对比,指出“天问一号”的展开机构具有最小的收纳体积,最大的展收比,最适合需要安装多套载荷的应用场合。对卷筒式伸杆机构的组成及工作原理进行了阐述,给出了次表层探测雷达展开机构机械性能与其核心部件弹性卷筒构型参数间的关系,获得了弹性卷筒驱动力和基频的计算公式。分析结果表明:卷筒式伸杆机构展开状态基频由弹性卷筒的带宽、壁厚以及展开后的根部半径和末端半径决定;驱动力与带材的弹性模量、带宽成正比,与带厚的三次方成正比,其中带厚对驱动力的影响最大。对卷筒式伸杆机构的基频和驱动力进行了测试,试验结果与分析结果吻合良好。
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关键词
次表层探测雷达
弹性卷筒
基频
驱动力
构型参数
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Keywords
subsurface sounding radar
stacer
first frequency
deployment force
configuration parameters
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分类号
V447.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名航天用一维线性卷筒式伸杆连续拉弯成形设备
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作者
李占华
韩静涛
张玉凤
路瑞龙
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机构
石家庄铁道大学机械工程学院
北京科技大学材料科学与工程学院
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出处
《锻压技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期208-215,共8页
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基金
河北省高等学校科学技术研究项目(QN2019192,QN2021231)
河北省自然科学基金面上项目(E2021210116)。
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文摘
以卷筒式伸杆为研究对象,考虑到由于弹性卷筒的高度非线性结构所导致的成形工艺与设备开发困难的问题,在通过数值模拟的方式分析卷筒式伸杆连续拉弯成形工艺过程的基础上,开展了成形设备功能与结构的研究,解决了连续拉弯成形设备制造中模具结构设计与恒张力控制等难点问题。提出了一种可用于实际生产的无张力辊带材恒张力控制模型,应用测试结果表明,后张力波动幅值小于4%,前张力波动幅值小于3%,简化了设备结构,避免了张力辊对成形精度的影响,实现了稳定控制的效果。完成了卷筒式伸杆连续拉弯成形设备的开发,并利用开发的设备成功研制了长度为6 m的弹性卷筒,制件的直线度偏差小于5 mm,获得了可供飞行应用的弹性卷筒制件。研究内容对提高我国自有弹性卷筒的批量化生产能力具有一定意义。
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关键词
伸杆机构
弹性卷筒
连续拉弯成形
恒张力控制
开卷系统
收卷系统
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Keywords
stretch rod device
stacer
continuous stretch bending
constant tension control
uncoiling system
coiling system
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分类号
TG386
[金属学及工艺—金属压力加工]
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