戚学良， 韦娟芳， 丁辉兵， 李岩咏， 张 辰

(1. 浙江大学 空间结构研究中心， 杭州 310058； 2. 西安空间无线电技术研究所， 西安 710000)

锁紧座机构[1-3]是将可展开天线结构[4]锁定在卫星星体上的装置，用于可展开天线和卫星星体的连接和释放。锁紧座机构主要包括支架、底座、钛杆和火工品等[5]几个组成部分。

其工作原理是通过对钛杆施加预紧力将反射器角片和锁紧座底座锁紧在一起，从而实现发射过程中的连接作用。卫星到轨后，火工品起爆炸断钛杆解锁，以实现锁紧座的释放[6-7]作用。图1为重叠天线锁紧座模型，是一个锁紧座锁定两个发射器角片的情况。

采用钛杆连接底座和角片的锁紧座机构是一种典型的间隙结构。正常工作状态下，锁紧座能够锁紧角片，保证可展开天线的安全锁定，而在预紧力不足或者振动输入量级较大时，锁紧座接触面会发生滑移故障。此时，锁紧座机构中接触面的接触状态无法确定，且在锁紧座接触面发生滑移故障前后，有较大的差别。因此，对锁紧座接触面的处理成为故障分析的关键。

图1 锁紧座模型

工程实践中锁紧座建模方法有两种，一种是非线性有限元方法[8-12]，即采用非线性接触模型将接触面的详细细节引入有限元数值分析中，由于非线性接触算法的计算量较大，复杂的工程结构难以适用。另一种方法是将接触面的连接刚度等效成弹簧或梁，然后基于振动试验识别接触面的等效刚度。对此，相关领域学者做了大量的研究。……