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题名具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构运动学分析
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作者
畅博彦
闫圣杰
梁栋
关鑫
韩芳孝
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机构
天津工业大学机械工程学院
天津市现代机电装备技术重点实验室
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期20-30,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52005368,52175243)
天津市高等学校创新团队培养计划资助项目(TD13-5037)。
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文摘
为提高折展机构的折展率和支撑性能,提出了一种具有变泊松运动特性的剪叉式折展机构并对其进行运动学分析。首先,提出了一种单闭环厚板支撑单元并将其应用于三明治结构,利用ANSYS Workbench软件分析不同形状夹芯层对三明治结构支撑刚度的影响,发现采用厚板支撑单元的三明治结构具有更好的支撑效果和更小的质量,且可通过改变结构设计参数来实现正负泊松比的切换。然后,根据泊松比的定义,设计了一种具有变泊松运动特性的正n边形剪叉式折展机构;基于螺旋理论,通过绘制闭环折展机构的旋量约束拓扑图分析得到其自由度为1,将折展机构分为3种模块并阐述了模块化纵向扩展的原理和过程。最后,建立了m层正n边形剪叉式折展机构的运动学模型并搭建了正四边形剪叉式折展支撑结构实物样机,进一步验证了机构的变泊松运动特性,这可为后续的研究提供理论基础。
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关键词
三明治结构
剪叉式折展机构
螺旋理论
运动学分析
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Keywords
sandwich structure
scissor deployable mechanism
screw theory
kinematics analysis
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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