过盈接触式伸缩杆的动态特性

摘要

某无控空间飞行器的轴向展开机构是一类过盈接触式伸缩杆,伸缩杆的动态特性对飞行器的正常工作起重要作用。为研究伸缩杆在工作过程中的动力学特性,基于柔性多体系统动力学理论,结合含摩擦的连续碰撞模型,建立混合坐标下的过盈接触式伸缩杆的动力学研究方法,对伸缩杆拉开过程的运动行为和动力学特性进行数值研究,得到杆的位移和受力情况,同时对0.31 s时刻的各伸缩杆进行有限元分析,有限元分析结果与运动分析相吻合。研究结果表明:伸缩杆在恒定拉力作用下依次打开,能够完成动态过盈配合;拉力直接作用的伸缩杆先发生扰动,并且扰动幅度最大,四根伸缩杆的扰动趋势一致;伸缩杆受力产生变形,变形造成杆间的接触碰撞,接触碰撞进一步加剧杆的变形和扰动。