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摘要
为了满足航天工程对空间伸展臂的需求，利用张拉整体结构轻质、刚度可调、稳定性好以及易于折展的特性设计了两种空间伸展臂。首先基于基结构法与混合整数线性规划法对张拉整体式伸展臂结构单元拓扑找形，得到多种单元构型。随后依据改进型麦克斯韦尔准则，利用结构平衡矩阵奇异值分解法完成各单元构型的稳定性判定与刚度比较，优选得到两种单元构型，并据此两种单元构型结合模块化设计思想，分别轴向拓扑得到两种张拉整体式伸展臂。最后分别建立张拉整体式伸展臂的有限元模型，分析探讨了索构件预应力水平、约束方式以及构件横截面积等因素对伸展臂弯曲刚度的影响情况以及不同情形下两种伸展臂的刚度大小关系。研究结果提供了张拉整体式空间伸展臂的选取方案，并对提高伸展臂承载能力提供了一定的理论支持。
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