空间可展开结构静力多稳态分析

受装配与展开需求的影响,空间可展开结构的铰链中普遍存在着间隙。空间可展开结构展开到位锁死后,由于铰间隙的存在,可展开结构在外载作用下的静力平衡位置不唯一,即存在静力多稳态现象。为了揭示静力多稳态现象的内在机理,以某伞状可展开天线为研究对象,利用无质量杆间隙模型对含间隙可展开结构进行静力学建模。分析了间隙尺寸、摩擦因数与杆长配置等对含间隙可展开结构静力平衡位置的影响规律。分析结果表明,间隙与摩擦是静力多稳态现象产生的原因;间隙尺寸越大,摩擦因数越大,含间隙可展开结构在特定外力下的静力平衡位置越多;不同位置的间隙与摩擦因数对静力多稳态现象的影响程度不同;杆长配置影响静力多稳态现象;通过施加合适的预紧力,可有效控制静力多稳态现象。