周李真辉， 曹芝腑， 姜 东,3， 董萼良， 费庆国

(1. 东南大学 空天机械动力学研究所， 南京 211189； 2. 东南大学 工程力学系， 南京 210096；3. 南京林业大学 机械电子工程学院， 南京 210037)

可展开结构广泛应用于航空、航天等领域[1]，比如可展开天线、一维伸展臂、太阳能帆板[2-5]等。为了实现折叠和展开功能，可展开结构中使用了大量的铰链[6]，其连接刚度对展开锁定状态下结构的模态参数具有决定性影响。确定可展开结构球铰连接刚度，对可展开结构动力学建模与响应预示至关重要。

对于铰接连接刚度的研究，国内外学者做了很多工作：宋伟力等[7]以动柔度矩阵特征方程为基础，应用特征方程反问题的方法，由界面位移求得界面内力，由此确定了连接部位的刚度参数；杨炳渊等[8]以太阳电池板间铰链为研究对象，采用特征方程反问题的直接方法结合试验模态数据，辨识出了铰链副的刚度参数；吴远波等[9]通过试验测定铰链机构刚度并将其带入有限元模型中，然后与试验结果进行对比，从而确定了铰链机构的等效刚度值；邱丽芳等[10]提出了一种新型平面折展机构柔性铰链，并分别利用等效法和微分法推导出该铰链的两个等效刚度的计算公式；Li[11]应用降阶特征多项式的方法结合结构的固有频率，辨识出结构的铰链连接刚度，并通过有限元模型进行了验证；Fasse[12]针对切口铰链，通过有限单元法研究了其六向自由度连接刚度特性；Lobontiu等[13]通过卡式第一定理推导出倒圆角柔性铰链的闭合式的连接刚度等式，并与有限元仿真及试验结果进行了对比，验证了连接刚度值的准确性。……