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1、第一章绪论 . 1.1 引言 . 1.2 空间展开结构定义、工作原理与分类 . 1.2.1 空间展开结构定义与工作原理 . 1.2.2 空间展开结构分类 . 1.221 按展开驱动源分类 . 1.2.2.2 按结构体系分类 . 1.2.3 空间可展机构 . 1.3 国外空间展开结构研究与应用 . 1.3.1 单元构架式展开天线结构 . 1.3.2 肋类支承展开天线结构 . 1.3.3 其它展开结构 . 1.4 国内空间展开结构研究与应用 . 1.5 本书内容概要 . 参考文献 . 第二章空间伸展臂 . 23 2.1 引言 . 2.2 国内外研究现状及发展趋势 . 2.3 薄壁管状伸展臂 . 2
2、.3.1 可收拢管状伸展臂 . 2.3.2 可盘卷管状伸展臂 . 2.4 套筒管状伸展臂 . 2.5 铰接式伸展臂 . 2.5.1 可折叠铰接四边形桁架伸展臂 . 2.5.2 可展铰接四边形桁架伸展臂 . 2.5.3 可折叠铰接三角形桁架伸展臂 . 2.5.3.1 伸展臂组成与工作原理 . 2.5.3.1.1 三角形可展折叠桁架 . 2.5.3.1.2 收藏箱 . 2.5.3.1.3 动力传动装置 . 2.5.3.1.4 展开器 . 2.5.3.2 伸展臂动力设计 . 2.5.3.2.1 展开速度 . 2.5.3.2.2 展开力 . 2.5.3.3 高低温设计 . 2.6 盘绕式伸展臂 . 2
3、.6.1 伸展形式 . 261.1 自由展开 . 2.6.1.2 拉索展开 . 2.6.1.3 螺母展开 . 2.6.2 伸展臂典型方案 . 2.6.3 螺母展开伸展臂组成 . 2.6.3.1 盘绕三棱桁架 . 2.6.3.2 收藏系统 . 2.6.3.3 驱动系统 . 2.6.3.4 转盘 . 2.6.4 关键设计参数 . 2.7 滑动铰接构架伸展臂 . 2.7.1 设计原理 . 2.7.2 主要构件 . 2.7.3 驱动机构 . 2.7.4 展开模拟 . 2.8 伸展臂比较分析 . 2.8.1 结构体系 . 2.8.2 桁架形式 . 2.8.3 盘绕式和铰接式伸展臂 . 2.8.4 铰接式
4、伸展臂展开方式 . 2.8.5 小结 . 参考文献 . 第三章 空间可展天线 . 15 3.1 引言 . 3.2 网状反射面可展天线 . 3.2.1 径向肋支承体系可展天线 . 3.2.1.1 刚性径向肋天线 . 3.2.1.2 缠绕肋天线 . 3.2.1.3 铰接折叠肋天线 . 3.2.2 环支承体系可展天线 . 3.2.2.1 环柱状天线 . 3.2.2.2 EGS 天线 . 3.2.3 张力背架体系可展天线 . 3.2.3.1 张力索桁架天线 . 323.2 多边形单元张拉索网天线 3.2.4 整体张拉可展天线 . 3.2.5 构架式可展天线 . 3.2.5.1 四面体单元桁架体系可展天
5、线 . 3.2.5.2 平面桁架系可展天线 . 3.3 刚性反射面可展天线 . 3.4 充气可展天线 . 参考文献 . 第四章 充气式空间可展结构 . 6 4.1 引言 . 4.2 充气薄膜材料 . 4.3 刚化机理 . 4.4 充气系统 . 4.5 应用 . 4.5.1 充气式可展减速系统 . 4.5.2 充气式空间可展天线 . 4.5.3 充气太阳能集热器 . 4.5.4 充气可展支承管 . 4.5.1 充气太空生活舱 . 参考文献 . 第五章可展体系与机构综合分析 . 15 5.1 引言 . 5.2 可展元素与可展桁架单元 . 5.2.1 可展元素分析 . 5.2.2 可展桁架单元 .
6、5.3 可展体系非矩阵分析方法 . 5.4 体系平衡方程与平衡矩阵 . 5.5 平衡矩阵特性与体系分析 . 5.5.1 平衡矩阵A的秩 . 5.5.2 平衡矩阵子空间及物理意义 . 5.5.2.1 平衡矩阵A的列空间 . 5.5.2.2 平衡矩阵A的行空间 . 5.5.2.3 平衡矩阵A的零空间 . 5.5.2.4 几何协调矩阵 B的零空间 . 5.6 体系分类与判定 . 5.7 矩阵秩与子空间计算 . 5.7.1 高斯消元法 . 5.7.2 奇异值分解法 . 5.8 体系约束与内外机构模态 . 5.8.1 约束矩阵 . 5.8.2 Gram-Schmidt 正交分离 . 5.9 可展体系和一
7、些基本概念 . 参考文献 . 第六章正八面体桁架单元系空间伸展臂 . 14 6.1 引言 . 6.2 八面体桁架系基本单元 . 6.3 展开单元构造与机理 . 6.4 展开单元几何分析 . 6.5 可变形态分析 . 6.6 自应力分析 . 6.7 结构分析 . 6.7.1 两节点 9 自由度梁单元 . 6.7.2 三节点特殊梁单元 . 参考文献 . 第七章可展桁架展开过程分析理论与方法 . 18 7.1 引言 . 7.2 Moore-Penrose 广义逆 . 7.2.1 M-P 广义逆定义 . 7.2.2 M-P 广义逆性质 . 7.2.2.1 存在性与唯一性 . 7.2.2.2 矩阵的秩
8、. 7.2.2.3 矩阵线性空间 . 7.2.2.4 满秩算子广义逆 . 7.2.3 M-P 广义逆应用 . 7.2.4 M-P 广义逆求解算法 . 7.2.4.1 全选主元 Gauss 消去法 . 7.2.4.2 Householder 变换法 . 7.2.4.3 奇异值分解法（SVD） . 7.3 完整几何约束 . 7.3.1 杆长刚性约束 . 7.3.2 节点运动约束 . 7.3.3 边界条件约束 . 7.4 展开过程分析 . 7.5 稳定条件与目标函数 . 7.6 几何约束二阶项影响分析 . 7.7 违约与校正影响分析 . 7.7.1 展开分析的解与位置违约 . 7.7.2 位置违约校
9、正方法 . 7.7.3 数值分析步骤 . 7.8 数值分析算例 . 7.8.1 几何约束高阶项影响分析算例 . 7.8.2 违约校正影响分析算例 . 参考文献 . 第八章可展桁架展开动力学分析理论与方法 8.1 引言 . 8.2 杆系能量泛函 . 8.3 基本运动力学方程 . 8.4 几何约束方程及其一、二阶导数 . 8.5 约束体系运动力学方程 . 8.6 微分方程（组）数值积分解法 . 8.6.1 疋步 长龙格库塔法 . 8.6.2 变步长龙格库塔法 . 8.6.3 Adams 预报一校正法 . 8.7 违约与校正分析 . 8.7.1 奇异值分解缩减的抛物形稳定算法 . 8.7.2 违约主
10、动校正法 . 8.7.3 零空间基旋转校正法 . 8.8 数值分析算例 . 参考文献 . 第九章可展结构多体系统动力学分析理论与方法 . 15 9.1 引言 . 9.2 运动学方程描述 . 9.3 基本动力学方程 . 9.4 几何约束方程 . 9.5 约束体系动力学方程 . 9.5.1 递推 Householder 变换 . 9.5.2 Gram-Schmidt 正交化处理 . 18 9.6 数值分析算例 . 参考文献 . 第十章剪式铰单元可展折叠结构分析理论 10.1 引言 . 10.2 剪式铰宏单元线性刚度矩阵 . 10.2.1 单肢宏单元线性刚度矩阵 . 10.2.2 双肢宏单元线性刚度
11、矩阵 . 10.3 剪式铰单肢宏单元非线性刚度矩阵 . 10.3.1 基本原理 . 10.3.2 非线性刚度矩阵显式推导 . 10.3.3 数值分析算例 . 10.4 等待杆系算法 . 10.4.1 等待杆系模型 . 10.4.2 等待杆系刚度矩阵 . 10.4.3 数值分析算例 . 10.5 广义增量算法与数值分析 . 10.5.1 广义增量非线性分析方法 . 10.5.2 临界点数值特征分析 . 10.5.3 数值分析算例 . 参考文献 . 第十一章四面体桁架单元扭簧驱动可展结构分析理论与方法 . 18 11.1 引言 . 11.2 可展折叠机理与基本假设 . 11.2.1 可展折叠机理与
12、构造特点 . 11.2.2 基本假设 . 11.3 基于力法原理可展折叠宏单元算法 . 11.3.1 力法基本列式 . 11.3.2 双扭簧单弦杆宏单元（一） . 11.3.2.1 平衡矩阵 . 11.3.2.2 约减协调矩阵和应变量 . 11.3.2.3 柔度矩阵 . 11.3.2.4 刚度矩阵 . 11.3.3 四扭簧双弦杆宏单元（二） . 11.3.3.1 平衡矩阵 . 11.3.3.2 约减协调矩阵和应变量 . 11.3.3.3 柔度矩阵 . 22 11.3.3.4 刚度矩阵 . 11.3.4 数值分析算法 . 11.3.4.1 力法方程解 . 11.3.4.2 位移法方程解 . 11
13、.4 基于梁柱理论可展折叠宏单元线性算法 . 11.5 双扭簧单弦杆宏单元一致质量矩阵 . 11.6 双扭簧单弦杆宏单元非线性分析理论 . 11.7 扭簧驱动力分析 . 参考文献 . 第十二章 盘绕式空间伸展臂盘绕屈曲分析 . 15 12.1 引言 . 12.2 “ ”形三叉架无铰伸展臂局部卷压屈曲分析 . 12.2.1 构造特点与基本假设 . 12.2.2 几何方程 . 12.2.3 纵杆受力分析 . 12.2.4 纵杆挠曲函数 . 12.2.5 能量原理 . 12.3 “T”形三叉架无铰伸展臂整体卷压螺旋屈曲分析 . 12.3.1 几何方程 . 12.3.2 受力分析 . 12.3.2.1
14、 “ ”形三叉架径向杆受力分析 . 12.3.2.2 纵杆受力分析 . 12.3.3 纵杆挠曲函数 . 12.3.4 能量原理 . 12.4 “ ”形三叉架铰接式伸展臂局部卷压屈曲分析 . 12.5 “ ”形三叉架铰接式伸展臂整体卷压螺旋屈曲分析 . 12.5.1 基本几何方程 . 12.5.2 “ ”形三叉架受力分析 . 12.5.3 纵杆受力分析 . 12.5.4 能量原理 . 12.6 算例分析 . 12.7 “ ”形三叉架伸展臂“无铰”与“铰接式”屈曲理论比较分析 . 12.8 三角框架横杆伸展臂屈曲分析 . 参考文献 . 附录.A 作者完成相关课题 . 附录.B 作者完成相关主要论文 .