空间可展开天线铰链热变形分析与试验验证

作     者：杨智杰 张从发 赵瑞杰 王春洁 赵军鹏 YANG Zhijie;ZHANG Congfa;ZHAO Ruijie;WANG Chunjie;ZHAO Junpeng

作者机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：243-249页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51635002) 

主　　题：可展开天线 有限元分析 铰链 热变形 高低温环境 

摘      要：在轨热变形是影响空间可展开天线精度的关键因素之一,因此,空间可展开天线结构的在轨热变形分析具有十分重要的意义。随着空间探测任务要求的不断提高,铰链热变形对空间可展开天线指向精度的影响已经不可忽略。以某空间可展开天线的根部铰链和臂间铰链为研究对象,建立其有限元模型,计算铰链主弯方向和侧弯方向在温度每变化10℃时相对角度的变化。基于高低温箱和电子经纬仪构建铰链精度测试系统,开展铰链热变形试验。试验结果表明:根部铰链和臂间铰链在主弯方向和侧弯方向呈现纯结构热变形特性,仿真结果与试验分析结果基本一致,验证有限元模型和试验分析方法的正确性。根据铰链主弯和侧弯方向角度相对变化,评估热变形对铰链变形的影响。该建模和试验分析方法可为同类型空间可展开天线设计、分析和优化及类似可展开机构精度影响因素的分析提供参考。