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空间可展开天线是航天工程中不可缺少的航天装备,主要向着大口径、轻质量、高形面精度发展。模块化可展开天线作为空间可展开天线中一种非常具有潜力的结构形式,主要由若干个基本可展开单元拼接构成。在模块化可展开天线结构设计时,要实现基本可展开单元之间的同步平稳展开,需要对基本可展开单元及基本可展开单元之间的拼接形式等进行深入探索和研究。本文以模块化抛物柱面天线反射面作为研究对象,主要对抛物柱面天线反射面展开机构和索网结构进行了相关研究。具体内容和成果如下:(1)研究了抛物柱面天线反射面展开机构的空间几何建模方法。对现有基本可展开单元进行了归纳和总结,并采用一种平面八杆机构作为抛物柱面天线反射面展开机构的基本可展开单元。采用圆面对抛物面进行了拟合,得到了展开机构所在的拟合圆方程。对抛物柱面天线反射面的展开机构进行了模块化几何空间建模,得到了各个模块的关键点坐标,将关键点进行编号,并确定各模块关键点的拓扑关系,得到了展开机构的空间几何模型。(2)研究了抛物柱面天线反射面展开机构基本可展开单元的结构设计与尺度优化设计。以平面八杆机构作为抛物柱面天线展开机构的基本单元,采用封闭环矢量法,完成了机构的位置分析。继而以基本可展开单元中部分杆长和机构位置夹角为设计变量,以滑块驱动行程最小和收拢时机构最小传动角最大为优化目标,借助Isight优化软件对基本可展开单元进行了尺度优化设计,得到该机构在优化目标下的参数最优值。采用Adams软件进行了基本可展开单元及整体展开机构的运动学仿真和验证。最终结果表明,优化后的基本可展开单元可达到59.7mm的驱动行程、5.836度的最小传动角和33:1的展收比,且基本可展开单元与整体展开机构均可实现同步平稳展开。(3)研究了抛物柱面天线反射面索网结构的网面设计和预张力设计方法。采用四边形双层索网形式对索网进行了网面设计,得到了索网结构的几何模型。基于力密度思想,完成了索网结构的预张力设计,得到了一组使索网结构具有一定刚度且能够保持规则形面的预张力值。在Ansys中建立了索网结构的有限元模型,并对其进行了静力分析,得到了索网结构的形面误差值。