导读:本文包含了空间薄膜结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:薄膜衍射成像结构,充气展开,热力耦合分析,瞬态温度场
空间薄膜结构论文文献综述
孙向伟,徐彦,王培栋,方琴,朱东方[1]（2019）在《空间充气薄膜衍射成像结构的热力耦合分析》一文中研究指出随着空间光学技术的发展,衍射成像系统成为空间光学领域的研究热点。提出了一种充气薄膜衍射成像结构设计方案,针对其在空间热载荷作用下的热力耦合效应开展研究。建立了充气薄膜衍射成像结构的热力耦合顺序分析框架,基于I-DEAS和ANSYS软件二次开发技术,实现了热力耦合数值分析,得到了结构在轨运行时的瞬态温度场、热应力、热变形等。分析结果表明,充气支撑结构产生了较大热变形,但最大热应力远小于聚酰亚胺薄膜材料的抗拉强度,而镜面中心处没有出现较大的热变形响应,为充气薄膜衍射成像结构的防热设计提供了技术支持。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2019年05期）
郑志刚[2]（2019）在《空间薄膜结构自由振动非线性效应研究》一文中研究指出空间薄膜结构具有低质量、高折展比的优势,在空间探测中具有很好的应用前景。其在轨时主要受到的载荷为轨道维持时产生的脉冲载荷、进出地影产生的热致变形载荷,随后在该载荷作用下做自由衰减振动,因此可视为给定初始位移的自由振动。薄膜需要通过施加张力的形式提供弯曲刚度,在自由振动过程中,当初始位移较小时,张力变化可忽略,属于刚度无变化的线性自由振动;当初始位移较大时,张力变化不可忽略,将出现刚度随张力变化而变化的非线性振动现象,从而改变薄膜结构的动力学特性,因此有必要对薄膜结构的非线性自由振动进行相应的研究。提供张力与支撑的框架的刚度一般远大于薄膜,薄膜的边界可视为刚性边界,因此,本文将以四周固支的矩形薄膜为研究对象,研究薄膜结构自由振动的动力学特性。首先从理论分析的角度对薄膜结构自由振动非线性效应进行研究分析。通过建立连续系统下的自由振动偏微分动力学模型,考虑张力变化带来的非线性效应,推导得出薄膜结构非线性自由振动基频的一阶、二阶近似理论解以及对应的含有高次谐波项的薄膜结构振动函数表达式,得到初始位移影响薄膜结构动力学特性的关系式。在此基础上,引入阻尼系数,分析有阻尼情况下薄膜结构的非线性振动现象,得到非线性振动与线性振动的区别。根据非线性自由振动基频一阶近似解,建立无量纲化动力学模型,推导得出了采用相同材料但不同尺寸的薄膜结构间具有相似动力学特性的条件。根据非线性动力学模型,在给定可接受误差的条件下,建立线性适用准则,为薄膜结构选择分析方法提供判断依据。其次从仿真分析的角度对非线性效应进行研究。通过建立薄膜结构仿真模型,使用非线性分析方法,对薄膜结构自由振动进行分析。通过施加不同的初始位移,对其响应曲线进行分析,可得出薄膜结构在张力变化不可忽略的情况下,基频随张力变化的非线性自由振动的特性,与理论分析具有较好的一致性。并通过改变薄膜结构参数,验证了无量纲化模型与线性适用准则的准确性。针对薄膜结构的地面验证,对空气环境下薄膜结构自由振动的非线性效应进行仿真分析,分析得出空气对薄膜结构自由振动的影响。最后从试验分析的角度对非线性效应进行研究,以理论分析与仿真分析的结果为基础,设计了相应的试验方案,开展大气和真空两种环境的薄膜结构自由振动试验研究。试验结果表明,薄膜结构在张力不可忽略的情况下,出现了明显的非线性振动现象,且与理论分析结果和仿真分析的结果具有较好的一致性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
曹鹏[3]（2018）在《大型空间薄膜可展开天线结构创新设计》一文中研究指出天基预警雷达具有站位高、全天候等优势,是保障国防安全的重要装备。由于距离目标遥远,雷达发挥其探测能力对天线口径要求十分高。薄膜结构重量轻、收拢体积小,已成为天基预警雷达的首选结构之一。当前的薄膜可展开天线尚未实现工程应用,仍有诸多技术难点亟待解决。本文针对空间大型薄膜可展开天线的结构设计问题研究了以下几个方面:1、提出一种新型可展开机构创新设计方案。针对其基本单元,制作了简易模型,对机构运动过程进行了实验验证。对该可展开机构及其基本单元进行详细分析,并对比了该机构与同类可展开机构的收纳比、面密度、收拢高度等参数,其指标居于同类机构前列。2、研究了该可展开机构的力学特性。建立了20m口径可展开机构收拢态及展开态的有限元分析模型,并进行了模态分析。应用大型多体动力学分析软件ADAMS建立了该机构20m口径的动力学分析模型,并对机构进行了运动学及展开动力学仿真。3、基于该创新型可展开机构,建立了20m口径薄膜天线有限元分析模型。提出一种索膜结构非线性建模方法,该方法考虑了薄膜边界处拉索与薄膜存在滑移的问题,采用弹簧单元代替传统的索膜共享节点建模方法,以弹簧单元的形变模拟索膜间滑移现象。此外,分析了该薄膜天线在地球同步轨道微重力、太空光压、膜面折痕等工况下的膜面精度。4、以膜面精度最小化为目标对薄膜边界形状进行优化。将薄膜边界视为样条曲线,以曲线控制点位移为设计变量,以膜面精度最小化为目标,通过优化确定了最佳膜面精度所对应的边界形状。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
荣吉利,刘志超,辛鹏飞,项大林,吴志培[4]（2018）在《典型薄膜空间结构耦合动力学仿真分析》一文中研究指出对典型薄膜空间结构运动过程进行动力学仿真,通过有限元仿真计算求解薄膜空间结构运动过程的动力学响应,分析结构展开过程的构型变化、应力分布情况;通过分析薄膜空间结构系统动能变化研究其运动过程及展开稳定性问题.利用非线性有限元软件SAMCEF Mecano对自碰撞、矩形展开和弹性气球充气扩展3种典型薄膜空间结构进行有限元建模,通过定义薄膜与薄膜的自接触、薄膜与柔性结构接触完成耦合状态下的数值仿真运算.仿真结果表明,运用SAMCEF Mecano可以实现薄膜空间结构典型运动方式的耦合动力学仿真分析;薄膜空间结构动力学特性受不同运动方式影响;薄膜结构展开速率越小其展开稳定性越好.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2018年04期）
张华,刘汉武,李东颖,彭福军[5]（2018）在《大型空间可展薄膜结构动力学仿真分析》一文中研究指出相对于传统的航天器平面刚性天线结构,柔性可展薄膜结构因其质量轻、收拢体积小等优点成为大型天线的重要发展方向,特别是在天基合成孔径雷达(SAR)天线高分辨率对地观测技术领域具有广阔的应用前景.为掌握其在轨结构动力学特性,基于温度-结构预应力导入方法建立了大型空间可展薄膜结构的动力学模型,分析了可展薄膜结构的动力学性能参数,同时基于建立的动力学模型开展了可展薄膜结构的优化设计研究,得到主要设计参数对可展薄膜结构动力学性能参数的影响权重,为其工程化实施奠定了理论研究基础.(本文来源于《空间科学学报》期刊2018年01期）
曹鹏,保宏,杜敬利,彭福军[6]（2018）在《空间薄膜天线索膜结构建模与形状优化》一文中研究指出针对空间平面薄膜天线,提出一种索膜边界建模及形状优化方法.首先,基于索膜结构在受张力作用时边界处悬索与薄膜存在滑动的特点,提出一种非线性有限元建模方法;其次,将索膜边界视为B样条曲线,并以曲线控制点位移作为设计变量,通过优化结构实际应力与工程参考应力间的偏差,实现了对薄膜在任意初始边界下的形状优化;最后,通过数值算例与实验验证说明了方法的有效性.(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2018年02期）
辛鹏飞,荣吉利,吴志培,熊丽园[7]（2017）在《大面积薄膜空间结构动力学分析研究进展》一文中研究指出本文对大面积薄膜空间结构的发展需求、国内外研究进展、发展趋势进行了梳理和总结,重点关注了薄膜结构和可展开支撑机构的动力学建模方法、展开动力学分析与模态分析的研究进展以及在轨抑振技术的研究现状叁个方面,对大面积薄膜空间结构的理论研究和工程应用具有一定的指导作用和实际工程价值。3.引言近年来随着空间结构尺寸的日益增大以及运载火箭体积的限制,传统机械类空间展开结构(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22）
张兴华,成正爱,杨辰,栾庆冬,李萌[8]（2017）在《空间大型梁薄膜复合结构面内冲击响应》一文中研究指出梁膜结构(柔性梁杆支撑的大面积预应力薄膜结构),是大型薄膜航天器的基本结构形式。此类结构面积大、质量轻、刚度低、阻尼弱,空间微小的冲击载荷容易激起结构振动。本文采用有限元软件ABAQUS对薄壁管梁和正方形薄膜构成的梁膜结构的面内冲击响应进行了计算分析。结果表明,冲击早期应力波传播阶段,梁中分别传递着纵波和横波,梁构成了薄膜的扰动源,薄膜对梁也形成了约束,两个横梁的弯曲波通过薄膜中的纵波而相互作用。经过应力波多次反射与相互作用,结构进入周期振动阶段,面内振动主要体现为横梁周期性的弯曲振动,而纵杆的轴向高频微幅振动几乎可忽略。纵杆、横梁与薄膜之间存在周期性的能量交换。面内冲击振动响应不随预应力变化,载荷脉宽与振动周期的比值对自由振动响应有较大影响。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（C）》期刊2017-08-13）
刘宇飞,成正爱[9]（2017）在《薄膜结构让空间折展稳且轻》一文中研究指出近年来，众多新型航天器如太阳帆、太空发电站、充气式卫星等都需要大量使用薄膜可展开结构来实现其特定的功能，这涉及新材料、新结构等一系列关键问题。其中，折迭展开技术是一个非常具有吸引力的研究方向。空间薄膜结构折迭和展开技术的研究目的是在减小结构折迭(本文来源于《中国航天报》期刊2017-03-24）
孙德巍,朱挺,刘铖,胡海岩[10]（2016）在《基于绝对节点坐标方法描述的薄膜空间结构接触与摩擦动力学算法研究》一文中研究指出本文研究了薄膜结构展开运动过程中的接触与摩擦动力学算法问题。薄膜结构具有重量轻、折迭体积小等优点,是构建大型可展开空间结构的最佳选择。空间结构发射前处于折迭状态,入轨后展开过程中将经历大范围转动与大弹性变形的耦合运动,并且薄膜间还会发生接触与摩擦现象。预测该类薄膜结构的动力学展开特性十分困难,因为其仿真建模其过程中中涉及到复杂的接触与摩擦问题,包括接触方法的选择、接触检测、摩擦状态判断、接触力计算以及守恒时间积分策略的选择等。利用非线性有限元的绝对节点坐标方法(Absolute Nodal Coordinate Formulation),对薄膜空间结构柔性多体系统进行建模,可以精确描述其大变形与大转动的耦合特性。接触检测(Contact Detection)包括全局检测和局部检测,在全局检测中,基于单元建立包围盒层次结构,通过层次包围盒算法排除不可能发生接触的单元,在局部检测中,通过牛顿迭代得到单元间精确的碰撞信息。基于大滑移条件下的库仑摩擦定律(Coulomb Friction),利用回映算法(Return Mapping Algorithms)判断当前时间步长下的摩擦状态,基于增广拉格朗日方法(Augmented Lagrangian Methods)确定法向与切向接触力,并推导其对广义坐标的偏导数矩阵(Jacobi矩阵)。利用中点近似法则对系统动力学方程进行时间离散,采用Uzawa方法(乘子法)对系统动力学方程进行迭代求解,建立系统能量守恒的数值积分算法。最后,给出了几个数值算例以验证本文方法的正确性和有效性,并分析了薄膜空间结构展开的动力学特性。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23）
空间薄膜结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
空间薄膜结构具有低质量、高折展比的优势,在空间探测中具有很好的应用前景。其在轨时主要受到的载荷为轨道维持时产生的脉冲载荷、进出地影产生的热致变形载荷,随后在该载荷作用下做自由衰减振动,因此可视为给定初始位移的自由振动。薄膜需要通过施加张力的形式提供弯曲刚度,在自由振动过程中,当初始位移较小时,张力变化可忽略,属于刚度无变化的线性自由振动;当初始位移较大时,张力变化不可忽略,将出现刚度随张力变化而变化的非线性振动现象,从而改变薄膜结构的动力学特性,因此有必要对薄膜结构的非线性自由振动进行相应的研究。提供张力与支撑的框架的刚度一般远大于薄膜,薄膜的边界可视为刚性边界,因此,本文将以四周固支的矩形薄膜为研究对象,研究薄膜结构自由振动的动力学特性。首先从理论分析的角度对薄膜结构自由振动非线性效应进行研究分析。通过建立连续系统下的自由振动偏微分动力学模型,考虑张力变化带来的非线性效应,推导得出薄膜结构非线性自由振动基频的一阶、二阶近似理论解以及对应的含有高次谐波项的薄膜结构振动函数表达式,得到初始位移影响薄膜结构动力学特性的关系式。在此基础上,引入阻尼系数,分析有阻尼情况下薄膜结构的非线性振动现象,得到非线性振动与线性振动的区别。根据非线性自由振动基频一阶近似解,建立无量纲化动力学模型,推导得出了采用相同材料但不同尺寸的薄膜结构间具有相似动力学特性的条件。根据非线性动力学模型,在给定可接受误差的条件下,建立线性适用准则,为薄膜结构选择分析方法提供判断依据。其次从仿真分析的角度对非线性效应进行研究。通过建立薄膜结构仿真模型,使用非线性分析方法,对薄膜结构自由振动进行分析。通过施加不同的初始位移,对其响应曲线进行分析,可得出薄膜结构在张力变化不可忽略的情况下,基频随张力变化的非线性自由振动的特性,与理论分析具有较好的一致性。并通过改变薄膜结构参数,验证了无量纲化模型与线性适用准则的准确性。针对薄膜结构的地面验证,对空气环境下薄膜结构自由振动的非线性效应进行仿真分析,分析得出空气对薄膜结构自由振动的影响。最后从试验分析的角度对非线性效应进行研究,以理论分析与仿真分析的结果为基础,设计了相应的试验方案,开展大气和真空两种环境的薄膜结构自由振动试验研究。试验结果表明,薄膜结构在张力不可忽略的情况下,出现了明显的非线性振动现象,且与理论分析结果和仿真分析的结果具有较好的一致性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
空间薄膜结构论文参考文献
[1].孙向伟,徐彦,王培栋,方琴,朱东方.空间充气薄膜衍射成像结构的热力耦合分析[J].中国空间科学技术.2019
[2].郑志刚.空间薄膜结构自由振动非线性效应研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].曹鹏.大型空间薄膜可展开天线结构创新设计[D].西安电子科技大学.2018
[4].荣吉利,刘志超,辛鹏飞,项大林,吴志培.典型薄膜空间结构耦合动力学仿真分析[J].北京理工大学学报.2018
[5].张华,刘汉武,李东颖,彭福军.大型空间可展薄膜结构动力学仿真分析[J].空间科学学报.2018
[6].曹鹏,保宏,杜敬利,彭福军.空间薄膜天线索膜结构建模与形状优化[J].西安电子科技大学学报.2018
[7].辛鹏飞,荣吉利,吴志培,熊丽园.大面积薄膜空间结构动力学分析研究进展[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017
[8].张兴华,成正爱,杨辰,栾庆冬,李萌.空间大型梁薄膜复合结构面内冲击响应[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（C）.2017
[9].刘宇飞,成正爱.薄膜结构让空间折展稳且轻[N].中国航天报.2017
[10].孙德巍,朱挺,刘铖,胡海岩.基于绝对节点坐标方法描述的薄膜空间结构接触与摩擦动力学算法研究[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016