Design and Mechanical Characteristics of Support Structure for Modular Deployable Antenna

为满足空间可展开天线大型化、高精度、高刚度发展的迫切需求,提出一种模块化空间可展开天线支撑结构新构型,并对其进行了力学特性研究.首先,基于机构学基本理论,开展了天线总体结构方案设计和结构详细设计,建立了由19个六棱柱模块组成的模块化可展开天线三维模型.其次,根据压杆稳定理论,建立了天线支撑结构静力学分析模型,得到了拉索预紧力的取值范围.再次,建立了天线结构动力学分析模型,进行了模态分析,开展了固有频率影响因素及灵敏度分析与研究.最后,研制了一套天线支撑结构原理样机,并进行了展开功能试验与验证.研究结果表明:预紧拉索对结构刚度的影响较大,配置预紧拉索后结构刚度提高了约2.01倍;固有频率对杆件材料密度和弹性模量、弦杆及斜腹杆尺寸参数较为敏感;研制的原理样机展开平稳、顺畅,验证了结构设计的正确性.研究结果为模块化可展开天线的基础研究及工程应用提供了理论参考和技术支撑.