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Folding Approaches for Tensioned Precision Planar Shell Structures

机译：张紧的精密平面壳体结构的折叠方法

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摘要

An origami-based engineering approach is applied to the folding design of tensioned precision space structures. Tension is a viable means of stiffening a flat antenna aperture, especially when stowed volume is paramount. Three folding patterns are described, and the design guidelines are developed. Deployment kinematics follow the simplicity of a single-degree-of-freedom mechanism for two of the three patterns. The panels are rigid, and articulations occur along the prescribed lines. These deployment architectures are compatible with storable tubular extendible member booms, articulated trusses, or continuous longeron coilable trusses, all commonly used to deploy spacecraft structures. High areal packaging densities were demonstrated: 1.0 m(2)/l for a diamond pattern with a high deployed aspect ratio and 0.5 m(2)/l for spiral and serpentine patterns compatible with high and low deployed aspect ratios. A double-layer material hinge method is also presented and used to enable the structures to fold, deploy, and be tensioned to a planar state.
机译：基于折纸的工程方法应用于张紧的精密空间结构的折叠设计。张力是加强扁平天线孔径的可行方法，尤其是在存放体积至关重要时。描述了三种折叠模式，并制定了设计准则。部署运动学遵循三种模式中的两种模式的单自由度机制的简单性。面板是刚性的，并且沿着规定的线进行铰接。这些部署架构与可存储的管状可扩展构件吊杆，铰接式桁架或连续的较长的可卷曲桁架兼容，所有这些通常用于部署航天器结构。展示了高的面包装密度：具有高展开长宽比的菱形图案的1.0 m（2）/ l，以及与高和低展开长宽比兼容的螺旋和蛇形图案的0.5 m（2）/ l。还提出了一种双层材料铰链方法，该方法用于使结构折叠，展开并张紧到平面状态。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2019年第2期|559-568|共10页
  • 作者

    Pehrson Nathan A.; Banik Jeremy A.;

  • 作者单位

    Brigham Young Univ, Mech Engn, Crabtree Bldg,Campus Dr, Provo, UT 84602 USA;

    US Air Force, Res Lab, Space Vehicles Directorate, 3550 Aberdeen Ave SE, Kirtland AFB, NM 87117 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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