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大型空间可展结构在现代航天领域中有着极其广泛的应用,如太阳能帆板、雷达天线阵列、空间桁架结构等,空间可展结构中的铰链结构中微小间隙的累积会对整体结构的动力学特性产生显著的影响,以致出现大型空间结构失稳、指向精度下降等问题,进而影响飞行器的姿态运动和展开精度,从而导致航天器不能正常运行甚至失效,因此,研究含间隙铰链的非线性动力学特性具有非常重要的指导意义。本论文给出了可展结构展开锁死后的两种含间隙铰链结构模型,通过非线性动力学分析,讨论其复杂的动力学行为。论文主要研究内容包括: (1)建立了两自由度含间隙的齿轮传动系统的动力学模型,以及系统的运动微分方程,对系统进行无量纲化,研究了外激励、齿轮间隙对系统非线性动力学响应的影响,数值模拟得到了系统响应的相图、时间历程图。 (2)将两自由度含间隙的齿轮传动系统中的分段间隙函数拟合为光滑函数,对拟合后的系统用多尺度法进行摄动分析,研究了外激励幅值、外激励频率、阻尼系数对系统频响曲线的影响。 (3)模拟将系统齿轮间隙函数拟合后方程的数值结果,对原系统和拟合后的系统数值结果进行比较,讨论拟合后系统与原系统的近似程度。 (4)建立了滑动连接部件的动力学模型,研究系统无干摩擦时滑动连接部件的模型,用解析方法和数值模拟研究了系统在对称和非对称情况下的动力学行为;研究系统存在干摩擦时滑动连接部件的模型,通过用数值模拟的方法研究了存在干摩擦时模型会出现的各种动力学行为,以及与不存在干摩擦的系统的区别。