空間新型大尺度可折展式機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法研究

《空間折展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》編著者鄧宗全。

本書是作者結(jié)合多年空間折展機(jī)構(gòu)的理論研究和工程實(shí)踐撰寫而成的，主要包括空間折展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)實(shí)例、主要功能部件及地面模擬試驗(yàn)與測試等內(nèi)容。全書共分9章:第l章介紹空間折展機(jī)構(gòu)的概念、主要結(jié)構(gòu)形式與分類、技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，以及本書的主要研究內(nèi)容;第2章介紹圖論、李群理論、螺旋理論等機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合與分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);第3章介紹基于圖論、李群理論、螺旋理論對基本折展單元進(jìn)行構(gòu)型綜合設(shè)計(jì)與自由度分析;第4章闡述多閉環(huán)機(jī)構(gòu)的自由度分析方法，提出大尺度模塊化空間折展機(jī)構(gòu)的組網(wǎng)方法;第5章系統(tǒng)闡述折展機(jī)構(gòu)的各種性能指標(biāo)分析計(jì)算與評價(jià)方法，提出空間折展機(jī)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;第6章對空間伸展臂進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)建模分析、樣機(jī)研制等;第7章對拋物面天線折展支撐桁架機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)，包括方案設(shè)計(jì)與評價(jià)、空間幾何建模方法、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析、樣機(jī)研制等;第8章介紹空間折展機(jī)構(gòu)所應(yīng)用的功能裝置，包括驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置、壓緊釋放裝置、鉸鏈組件等……

鄧宗全，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授。博士生導(dǎo)師，國家教學(xué)名師，機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科帶頭人，1956年生人，于1982年和1984年在哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系獲學(xué)士和碩士學(xué)位一現(xiàn)任國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)機(jī)械工程學(xué)科評議組成員，國家863計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域主題專家，軍口973項(xiàng)目首席科學(xué)家，教育部機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員。宇航空間機(jī)構(gòu)及控制技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室主任，教育部學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃"裝備設(shè)計(jì)制造科學(xué)與技術(shù)"項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。機(jī)械工程學(xué)會(huì)理事等，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng):獲國家級教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng):發(fā)表論文300余篇:獲國家發(fā)明專利39項(xiàng)。研究方向:空間大型折展機(jī)構(gòu)。星球移動(dòng)與采樣機(jī)構(gòu)，空間連接與分離技術(shù)，特種機(jī)器人等。

第1章緒論

1.1概述

1.2空間折展機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)形式

1.3空間折展機(jī)構(gòu)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

1.3.1空間伸展臂

1.3.2平面型折展天線

1.3.3拋物面型折展天線

1-4空間折展機(jī)構(gòu)研究內(nèi)容

1.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合與分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

2.1概述

2.2圖論

2.2.1 圖論在機(jī)構(gòu)學(xué)中的常用定義

2.2.2機(jī)構(gòu)拓?fù)鋱D的數(shù)學(xué)描述

2.3螺旋理論

2.4位移李群理論

2.4.1群、交換群和子群

2.4.2李群、李子群和李代數(shù)

2.4.3特殊歐氏群SE(3)及剛體運(yùn)動(dòng)描述

2.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章折展機(jī)構(gòu)單元的構(gòu)型綜合與幾何設(shè)計(jì)

3.1概述

3.2基于圖論的平面折展機(jī)構(gòu)單元拓?fù)渚C合

3.2.1拓?fù)鋱D模型的建立

3.2.2拓?fù)鋵ΨQ性判別

3.2.3構(gòu)型的演化

3.3基于圖論的空間折展單元拓?fù)渚C合

3.3.1空間靜定桁架圖譜建立

3.3.2空間折展單元圖譜的建立

3.4空間折展機(jī)構(gòu)單元的同構(gòu)判別

3.4.1空間折展單元的關(guān)聯(lián)度碼表示

3.4.2空間折展單元同構(gòu)判別方法

3.4.3平面折疊態(tài)的四棱錐單元的綜合

3.5基于位移李群的機(jī)構(gòu)單元構(gòu)型綜合

3.5.1開環(huán)運(yùn)動(dòng)鏈的自由度分析與綜合

3.5.2對稱運(yùn)動(dòng)度閉環(huán)機(jī)構(gòu)的分析與綜合

3.6折展機(jī)構(gòu)單元的幾何設(shè)計(jì)

3.6.1連桿構(gòu)件的幾何設(shè)計(jì)

3.6.2基本展開形貌的綜合

3.6.3折展單閉環(huán)機(jī)構(gòu)的幾何設(shè)計(jì)

3.7本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章大尺度折展機(jī)構(gòu)的組網(wǎng)方法

4.1概述

4.2多閉環(huán)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)度分析

4.3機(jī)構(gòu)模塊單元的可動(dòng)連接方法

4.3.1共用支鏈連接

4.3.2共用連桿連接

4.3.3共用附加機(jī)構(gòu)連接

4.4典型機(jī)構(gòu)的大尺度組網(wǎng)

4.4.1 4R Bennett機(jī)構(gòu)的組網(wǎng)

4.4.2 5R Myard機(jī)構(gòu)的組網(wǎng)

4.4.3 6R Bricard機(jī)構(gòu)的組網(wǎng)

4.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章折展機(jī)構(gòu)的性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

5.1概述

5.2折展機(jī)構(gòu)的性能分析與評價(jià)

5.2.1性能評價(jià)指標(biāo)

5.2.2折展機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

5.2.3折展機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析

5.3折展機(jī)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)

5.4本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章空間伸展臂設(shè)計(jì)實(shí)例

6.1概述

6.2伸展臂及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.2.1伸展臂展收與驅(qū)動(dòng)原理

6.2.2伸展臂展開過程受力分析

6.2.3伸展臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.2.4伸展臂及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)物

6.3伸展臂靜力學(xué)特性分析

6.3.1伸展臂性能參數(shù)分析

6.3.2伸展臂靜力學(xué)參數(shù)計(jì)算

6.3.3伸展臂結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能參數(shù)的影響

6.3.4伸展臂結(jié)構(gòu)參數(shù)確定

6.4伸展臂動(dòng)力學(xué)特性分析

6.4.1連續(xù)梁等效模型

6.4.2伸展臂動(dòng)力學(xué)分析

6.4.3伸展臂動(dòng)力學(xué)有限元分析

6.4.4動(dòng)力學(xué)模型對比分析

6.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章拋物面天線折展支撐桁架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例

7.1概述

7.2折展支撐桁架機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)

7.2.1基本折展單元的設(shè)計(jì)與評價(jià)

7.2.2折展支撐桁架機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

7.3折展支撐桁架機(jī)構(gòu)的空間幾何建模

7.3.1天線工作表面擬合方法

7.3.2等尺寸模塊的幾何建模

7.3.3不等尺寸模塊的幾何建模

7.3.4模型的驗(yàn)證

7.4折展支撐桁架機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

7.4.1折展支撐桁架機(jī)構(gòu)尺寸關(guān)系

7.4.2折展肋單元展開運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

7.5折展支撐桁架機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析

7.5.1有限元建模及模態(tài)分析

7.5.2支撐桁架機(jī)構(gòu)的模態(tài)分析

7.5.3支撐桁架機(jī)構(gòu)的諧響應(yīng)分析

7.5.4固有頻率影響因素分析

7.6折展支撐桁架機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

7.6.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化模型

7.6.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)預(yù)測模型

7.6.3優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析

7.7折展支撐桁架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

7.8本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章折展機(jī)構(gòu)主要功能裝置

8.1概述

8.2驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置

8.2.1驅(qū)動(dòng)裝置

8.2.2傳動(dòng)裝置

8.2.3驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)一體化裝置

8.2.4冗余驅(qū)動(dòng)裝置

8.3壓緊釋放裝置

8.3.1火工壓緊釋放裝置

8.3.2記憶合金壓緊釋放裝置

8.4關(guān)節(jié)鉸鏈

8.4.1彈簧鉸鏈

8.4.2高精度鉸鏈

8.4.3高剛度鉸鏈

8.4.4柔性鉸鏈

8.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第9章折展機(jī)構(gòu)地面模擬試驗(yàn)

9.1概述

9.2微重力模擬試驗(yàn)

9.2.1試驗(yàn)方法

9.2.2伸展臂微重力模擬測試

9.2.3天線支撐桁架機(jī)構(gòu)微重力模擬測試

9.3精度測量試驗(yàn)

9.3.1測量方法

9.3.2天線支撐桁架機(jī)構(gòu)展開精度測量

9.4動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)

9.4.1測試方法

9.4.2伸展臂動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)

9.5模態(tài)試驗(yàn)

9.5.1伸展臂模態(tài)試驗(yàn)

9.5.2模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果分析

9.5.3天線支撐桁架機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)

9.6本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

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