一種圓形折展機構的設計與應用

劉 凱

吉林電子信息職業技術學院 吉林 132021

0 引言

隨著科學技術的不斷發展，航空航天、工業及農業生產領域對可折展機構的設計與普及受到普遍重視。折展機構是指能從一定的收攏狀態展開到預先設定好或期望的結構形態，且能承受特定載荷的一類機構。其中，折展結構作為一種新型的工程結構形式，其利用折疊和展開的能力在建筑工程、航天工程空間可展結構以及日常生活方面均具有廣泛的應用前景[1]。擴展結構采用模塊化獨有設計，將強度比高、韌性高、彈性高的構件作為主要材料，使折展機構具有可靠性高、折疊占比大、總體質量小、占用體積小、熱穩定性好等優點。因此，在某些具有特殊要求的航天工程領域中，折展機構得到廣泛的關注和應用。由于折疊和展開的功能，使折展機構既能適應太空環境，滿足航天任務的需求，還能推動航天技術的不斷發展[2]。

由于航天機構的尺寸越來越趨于大型化和功能多樣性，其內部空間具有局限性，這就要求當航天空間機構在發射階段必須借助自身的結構功能使其折疊起來并收攏，用以節省空間，待航天發射機構進入對應軌道后，再依靠驅動裝置將結構逐步展開，最終達到完全展開的工作狀態。除了在航空航天領域的應用外，近年來一些地面基礎設施建設也會有所應用，如太陽能帆板的折展和太陽能電池矩陣等。由于航天工程中的空間折展機構與地面工程中的折展機構具有較大差異，受到真空、微重力等特殊環境的限制因素影響，故需從折展機構的設計結構、運動學及動力學分析等方面展開探討與研究[3]。……