检索结果-内蒙古大学图书馆

航天器工程 2019年第3期28卷 86-91页

作者：王敏于涛张骁吴振强中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院沈阳自动化研究所中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110016

介绍了美国空间焊接、空间增材制造等技术的发展情况,总结了美国在相关领域的研究热点,包括新型的空间在轨焊接方法、下一代多功能3D打印系统、增材制造实现空间大型结构在轨制造技术等,论述了美国在轨制造技术发展对我国在轨制造技术... 详细信息

介绍了美国空间焊接、空间增材制造等技术的发展情况,总结了美国在相关领域的研究热点,包括新型的空间在轨焊接方法、下一代多功能3D打印系统、增材制造实现空间大型结构在轨制造技术等,论述了美国在轨制造技术发展对我国在轨制造技术研究的几点启示。研究结果可为我国在轨制造技术未来研发决策布局提供参考。

关键词：在轨制造空间焊接空间增材制造空间3D打印

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微纳卫星在轨制造组装结构和释放机构设计

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载人航天 2021年第1期27卷 15-21页

作者：王玮吉彦超陈有梅张科科上海微小卫星工程中心上海201203

针对传统地面制造和发射方式不利于微纳卫星快速发射部署的需求,结合目前在轨制造设备的尺寸限制及空间站的微重力环境,设计了一种基于立方星设计思路、便于在轨制造和在轨组装的标准化、模块化微纳卫星以及配套的通用型电磁解锁弹簧分... 详细信息

针对传统地面制造和发射方式不利于微纳卫星快速发射部署的需求,结合目前在轨制造设备的尺寸限制及空间站的微重力环境,设计了一种基于立方星设计思路、便于在轨制造和在轨组装的标准化、模块化微纳卫星以及配套的通用型电磁解锁弹簧分离释放机构。可以通过在轨增材制造设备按需制造微纳卫星部组件,实现微纳卫星根据任务需要灵活在轨组装并满足不同规格的微纳卫星在轨释放需求。

关键词：微纳卫星在轨制造在轨释放模块化

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在轨制造现状及金属材料在轨制造方法研究

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自然杂志 2023年第4期45卷 247-257页

作者：张琪刘明赵少凡汪卫华中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 中国科学院物理研究所北京100190 松山湖材料实验室广东东莞523808

在轨制造技术在深空探测领域有广泛的应用前景,是各航天大国竞相发展的先进技术。目前,非金属材料的在轨制造已经实现,而金属材料在轨制造仍面临很多困难。文章介绍了国内外在轨制造技术的发展现状,着重介绍欧洲和美国金属材料在轨制造... 详细信息

在轨制造技术在深空探测领域有广泛的应用前景,是各航天大国竞相发展的先进技术。目前,非金属材料的在轨制造已经实现,而金属材料在轨制造仍面临很多困难。文章介绍了国内外在轨制造技术的发展现状,着重介绍欧洲和美国金属材料在轨制造的技术路径,分析了发展金属材料在轨制造技术面临的困境和难点。针对这些难点,提出利用非晶合金材料的热塑性加工特性来实现金属材料在轨制造技术的突破,对有望应用于在轨制造的基于非晶合金的制造技术进行介绍,并对其未来发展方向进行探讨,以期为金属材料在轨制造技术的发展提供参考。

关键词：在轨制造金属材料 3D打印非晶合金热塑性

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空间在轨制造标准体系建设初探

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航天制造技术 2022年第4期 33-37,67页

作者：王敏中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169

针对空间在轨制造技术,分析了国内外航天制造标准现状,阐述了空间在轨制造技术标准体系建设的必要性,初步设计了我国在轨制造标准体系的总体框架,对在轨3D打印、焊接、组装、检测等专业方向的在轨制造标准的构成进行了初步分析。研究结... 详细信息

针对空间在轨制造技术,分析了国内外航天制造标准现状,阐述了空间在轨制造技术标准体系建设的必要性,初步设计了我国在轨制造标准体系的总体框架,对在轨3D打印、焊接、组装、检测等专业方向的在轨制造标准的构成进行了初步分析。研究结果可为我国空间站及深空探测在轨制造技术发展提供参考。

关键词：空间制造在轨制造标准体系

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面向在轨连续制造的一维桁架结构构型设计与优化研究

面向在轨连续制造的一维桁架结构构型设计与优化研究

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作者：陶新宇燕山大学

学位级别：硕士

空间桁架结构在航天领域中得到了广泛应用。目前的大多数空间桁架都是采用可展开结构,其对于空间的利用率不高,且包络尺寸会受到火箭运载空间的限制,存在诸多问题。本课题针对空间桁架的在轨制造技术进行了研究,主要研究了桁架结构的可... 详细信息

空间桁架结构在航天领域中得到了广泛应用。目前的大多数空间桁架都是采用可展开结构,其对于空间的利用率不高,且包络尺寸会受到火箭运载空间的限制,存在诸多问题。本课题针对空间桁架的在轨制造技术进行了研究,主要研究了桁架结构的可连续制造方式及桁架结构的力学建模,并针对桁架构型及构型参数对桁架结构进行了优化。根据单截面连续制造和缠绕法两种连续制造方式,对可连续制造桁架的构型提出了限制要求。对上述的两种连续制造方法的桁架构型进行了参数化建模并根据常见的平面桁架构型提出了三种空间桁架构型,对其逐一进行了缠绕过程的运动学分析。对桁架结构进行了等效建模,通过计算等效截面惯性矩和等效线密度将桁架结构等效为连续梁,利用连续梁的刚度特性和振动特性对桁架结构进行了等效建模,得到桁架结构端部挠度、基频的计算方式,通过有限元仿真进行验证。对桁架结构各构型参数对力学特性的影响进行了分析。对可连续制造的一维桁架结构进行了构型参数的优化,改变构型参数组合提升桁架力学性能。开展试验进行验证,验证了有限元仿真的准确性。研究了桁架结构尺寸对桁架力学特性的影响规律。考虑桁架制造过程中存在的缺陷,对缺陷的影响进行了模拟。

关键词：在轨制造一维桁架参数化设计力学建模构型优化

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金属管螺旋缠绕在轨成形力学特性分析与优化

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哈尔滨工业大学学报 2025年第4期57卷 151-161页

作者：王岩陈禹名张书洋杨慧张从发刘金童刘荣强河北省并联机器人与机电系统实验室(燕山大学) 河北秦皇岛066004 中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的... 详细信息

为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的非线性力学模型,分析带材几何参数对缠绕力矩的影响。通过ABAQUS/显式求解器分析缠绕力矩并验证理论模型的有效性。为进一步定量描述和优化缠绕锁合性能,定义稳定缠绕力矩、锁合正压力和锁合边最大应力3个性能指标,该指标越小,缠绕锁合性能越好。此外,采用响应面法建立弯曲缠绕卷管指标参数的多项式代理模型,通过改进的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对金属管弯曲成形进行多目标优化设计。优化结果表明,缠绕力矩减少了26.23%,锁合边正压力减小了4.71%,锁合边最大应力减小了2.14%,同时驱动力矩曲线波动得到改善。制备了辊座直径为70 mm、辊组间距为100 mm,辊缝具有校正调节功能的锁槽折弯箱和芯轴直径为50 mm的缠绕锁合样机并进行实验,揭示不同工艺参数对轧制成形的影响以及螺旋成形时成形角与管件直径的规律。该研究为金属管在轨成形的应用提供了重要的理论和实验基础。

关键词：在轨制造缠绕锁合缠绕力矩响应面法非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)

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空间在轨增材制造技术的研究进展与展望

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中国空间科学技术 2022年第6期42卷 23-34页

作者：刘洁时云崔宇涛侯娟张恺黄爱军上海理工大学材料科学与工程学院上海200093 上海航天设备制造总厂有限公司上海201100 上海复杂金属构件增材制造工程技术研究中心上海201100 莫纳什大学增材制造中心克莱顿3168

空间在轨增材制造(in-space additive manufacturing,ISAM)技术是一种“空间3D”打印技术,在在轨制造和空间基地建造方面具有很好的应用前景。首先概述了空间在轨增材制造技术的主要内涵,进而全面梳理了国际上空间在轨增材制造技术的研... 详细信息

空间在轨增材制造(in-space additive manufacturing,ISAM)技术是一种“空间3D”打印技术,在在轨制造和空间基地建造方面具有很好的应用前景。首先概述了空间在轨增材制造技术的主要内涵,进而全面梳理了国际上空间在轨增材制造技术的研究进展。结合空间站、在轨航天器的需求,重点分析了空间在轨增材制造关键技术对其原材料、技术手段以及设备的要求,在此基础上梳理了空间在轨增材制造技术现阶段面临的挑战。综合表明,特殊的空间环境(微重力、高真空等)都在紧密限制着空间在轨原材料、设备以及技术的选用。最后,基于当前空间在轨制造技术的发展现状、需求以及可能的实现途径,为中国空间在轨增材制造技术的未来发展指明了新的方向。

关键词：在轨制造空间环境任务需求航天应用

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基于CF/PEEK带材的空间桁架结构在轨连续制造技术研究

基于CF/PEEK带材的空间桁架结构在轨连续制造技术研究

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作者：耿超燕山大学

学位级别：硕士

在太空环境中直接制造和组装大型空间桁架结构的在轨制造技术,克服了传统地面制造和发射方式的局限性,显著降低了发射成本和风险,同时提高了空间结构的灵活性和可靠性,为构建超大型空间平台和基础设施提供强有力的支持。本课题利用连续... 详细信息

在太空环境中直接制造和组装大型空间桁架结构的在轨制造技术,克服了传统地面制造和发射方式的局限性,显著降低了发射成本和风险,同时提高了空间结构的灵活性和可靠性,为构建超大型空间平台和基础设施提供强有力的支持。本课题利用连续碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)带材作为原材料,开展杆件成形与桁架缠绕成形的技术研究,以实现大型空间桁架结构的高效在轨连续制造。首先,开展了空间桁架在轨连续制造方案设计与分析。对在轨环境适应性和桁架结构的连续性进行了分析,依据在轨连续制造方法,通过对三种杆件成形方案的对比分析,确定了最佳的成形方案。同时,针对桁架连续缠绕与连接的三种方案进行了综合评估,最终选定斜杆双向缠绕、纵梁成形单元和连接单元固定的桁架连续制造方案。其次,对杆件卷曲拉挤成形过程进行了仿真与验证。通过细观力学分析碳纤维增强树脂复合带材,建立了CF/PEEK带材的本构模型。利用响应面法分别以温度分布和成形负载为目标,对成形模具的结构参数进行了优选;对杆件卷曲拉挤成形过程进行了仿真,并分析了成形速度和温度对成形负载的影响趋势。再次,开展了斜杆变矢量缠绕运动匹配研究与力学模型的构建。对人字形桁架连续缠绕与连接的动作时序进行了参数化建模;建立了斜杆变矢量缠绕过程的旋转运动与纵梁线性移动的运动模型和力学模型,并对缠绕角速度、俯仰角位移、缠绕转矩和纵梁移动牵引力进行了解析求解与仿真验证。最后,开展了桁架连续制造工艺试验与影响分析。研究了成形温度和速度对杆件性能的影响,确定了常压环境下杆件成形最佳工艺参数;开展了桁架成形的验证试验,对斜杆变矢量缠绕的速度匹配参数进行了验证;对真空环境下的杆件成形进行了验证,初步确定了真空环境下杆件成形工艺参数。

关键词： CF/PEEK 在轨制造空间桁架结构拉挤成形纤维缠绕

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国外在轨制造和装配技术发展现状及启示

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空间电子技术 2021年第3期18卷 97-104页

作者：张从发李林李潇王浩威黎彪苏周北京空间飞行器总体设计部北京100094

在轨制造和装配技术是一项改变航天器研制模式的颠覆性技术。为全面了解国外关于在轨制造和装配技术的发展现状以及研制过程中所面临的挑战等,本文重点调研了欧美航天强国关于在轨制造和装配领域的发展情况,通过对国外目前在轨制造和装... 详细信息

在轨制造和装配技术是一项改变航天器研制模式的颠覆性技术。为全面了解国外关于在轨制造和装配技术的发展现状以及研制过程中所面临的挑战等,本文重点调研了欧美航天强国关于在轨制造和装配领域的发展情况,通过对国外目前在轨制造和装配领域科研项目的梳理为突破口,按照应用前景和技术特点将其分为三类:在轨制造、在轨装配和在轨构建;然后,从在轨制造所采用的材料和技术途径等方面,分析了在轨制造的研究现状和所面临的技术挑战;从在轨装配的对象、方式以及部件连接型式等方面,分析了在轨装配的研究现状和所面临的技术挑战;从在轨构建领域重要的技术联盟分析出发,梳理了各技术联盟重点研究方向、目前技术水平和下一步研究计划等;最后,对国外在轨制造和装配进行了总结,提出了一些发展启示,对我国关于在轨制造和装配领域十四五领域发展规划制定、下一步重点支持方向确定、项目支持方式选择等具有一定的指导意义,可供开展产学研结合的技术联盟成立所借鉴。

关键词：在轨制造在轨装配在轨构建发展现状启示

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增材制造技术在载人航天工程中的应用与展望

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北京航空航天大学学报 2023年第1期49卷 83-91页

作者：刘洋周建平张晓天北京航空航天大学宇航学院北京100191 中国载人航天工程办公室北京100094

近年来,增材制造技术在载人航天工程中的应用迅速发展。对熔融沉积成型技术、激光选区熔化技术、线材电弧增材制造技术、热喷涂增材技术、月壤增材制造技术等用于载人航天工程的增材制造技术及这些技术的应用领域进行了总结。对增材制... 详细信息

近年来,增材制造技术在载人航天工程中的应用迅速发展。对熔融沉积成型技术、激光选区熔化技术、线材电弧增材制造技术、热喷涂增材技术、月壤增材制造技术等用于载人航天工程的增材制造技术及这些技术的应用领域进行了总结。对增材制造技术在在轨制造飞行器替换件、制造大型桁架等难以在地面制造或发射的部件、制造飞行器复杂部件等应用领域进行了总结。提出未来载人航天工程技术的增材制造中应发展适合载人航天工程的材料体系,应研究微重力环境下的增材制造技术,同时未来还应发展相关工艺。

关键词：载人航天增材制造航天器在轨制造航天应用

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