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仿昆虫中翅的可展柔顺机构设计及其运动学和力学分析空间可展太阳帆板是航天器主要的供电设备,它在发射阶段折叠,方便收拢在运载工具内,待航天器入轨后展开到工作状态,获得较大的采光面积。本文基于革翅目昆虫蠼螋的中翅结构及其折展原理,设计提出一种新型的、单自由度空间可展太阳帆板机构。主要完成了以下工作:1.对蠼螋中翅展开过程进行了分析,通过折纸-机构的转化关系获得了一类空间四杆机构,对该机构的自由度进行计算,并对机构的输入输出关系进行求解,在此基础上推导出机构完全收拢的条件、主动杆的类型、主动杆的转动范围以及机构的奇异点位置和数目;2.基于革翅目昆虫蠼螋中翅的折展机理,提出了新的可展机构设计方案,创新性地提出了台阶板的设计方法,解决了从折纸到机构的转化过程中由板厚带来的运动位置干涉问题;3.利用ABAQUS对带状弹簧进行有限元分析,解释了带状弹簧的驱动和锁紧功能,针对带状弹簧柔顺铰链的设计要求,设计了适用于可展太阳帆板机构的新型柔顺铰链,铰链选取带状弹簧作为铰链的柔性单元,选取形状记忆合金作为阻尼单元,采用两组组合带簧和一片钛镍合金片并联的方式组合成新型的柔顺铰链。4.制作了新型可展太阳帆板机构样机,对机构的展开性能进行测试,包括柔顺铰链的驱动性能测试、锁紧性能测试及展开过程观测

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