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自二十世纪六十年代美国提出发展轨道交会技术以来,空间对接技术取得了长足的发展,发展出了多种空间对接/停靠系统。本文以我国未来载人航天计划第三期空间站建设计划为契机,对用于空间站建设通用停靠机构展开研究。 论文对通用停靠机构进行了需求分析、方案设计和相关分析。首先从空间站建设的基本任务需求出发,确定了总体布局方案。通过对系统中主要组件发展历史和多种构型比较的重点研究,确定了构型选择和基本设计思路。在上述分析论证的基础上,对通用停靠机构进行了初步设计,重点分析了对齐导向组件、捕获锁组件和结构锁组件,给出了通用停靠机构的导向包络和捕获包络,分析了电动螺栓组件用作结构锁的设计思路和工作原理。对通用停靠机构的停靠过程进行运动约束分析及数学模型研究,给出了停靠操作过程中接触作用点分析的数学模型。 运用虚拟样机技术,建立了基于ADAMS的通用停靠机构虚拟样机,通过单工况虚拟样机仿真分析验证了系统工作原理。运用有限元分析软件开展通用停靠机构的结构分析工作,主要进行了结构模态分析。为了完善接触问题的动力学建模,提出了一种基于实验数据分析的多点接触的关键参数识别方法,并给出了基于机械臂系统的接触参数识别试验台设计方案。