基于有限元方法的剪式折叠结构力学特性分析  

Mechanical Analysis of Scissor Structure Based on Finite Element Method

作　　者：刘树青[1] 吴金娇[1] 汪木兰[1,2] 

机构地区：[1]南京工程学院先进制造技术工程中心,江苏南京211167 [2]先进数控技术江苏省高校重点建设实验室,江苏南京211167

出　　处：《中国制造业信息化（学术版）》2010年第8期51-53,56,共4页

基　　金：南京工程学院科研基金资助项目(KXJ08129)

摘　　要：剪式单元作为折叠结构的基本单元得到广泛应用,利用有限元方法建立了剪式单元、平面剪式结构、三棱柱剪式结构的刚度矩阵,把剪式单元作为重复的子结构,对刚度矩阵进行了有效缩聚,减少了计算量。在Mathematica环境下编程,对具体算例进行了计算和仿真,得到各主要节点的变形量随展开角的变化关系曲线,同时也说明平面剪式结构承受平面外作用力的能力差,而三棱柱剪式结构在Y,Z方向的力学性能相近,具有更好的刚度。The scissor unit is widely used as the basic element of deployable structure. It uses the FEM build the stiffness matrix of scissor unit, plane scissor structure and triangular prism scissor structure model. The stiffness matrix is effectively agglomerated and the amount of calculation is reduced. The simulation example shows the relationship curves between some main nodes deformation and spread angle, and indicates that plane scissor structure is weakly in bearing the force outside plane, while the stiffness of triangular prism scissor structure is higher and similar along Y and Z axis.

关 键 词：有限元法 剪式单元 折叠结构 刚度矩阵 

分 类 号：TH112[机械工程—机械设计及理论]