检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2022年第6期58卷 110-118页

作者：赵文滔杨颜志王长焕鞠雪梅严刚南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室南京210016 上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201109

复合材料因为比强度大、比刚度高、可设计性强等优点,在航空航天等领域被广泛应用,其主要的损伤模式为分层损伤。内聚力模型可以很好地模拟复合材料的分层损伤,被广泛应用于复合材料结构设计和分析,因此准确确定内聚力模型参数对计算结... 详细信息

复合材料因为比强度大、比刚度高、可设计性强等优点,在航空航天等领域被广泛应用,其主要的损伤模式为分层损伤。内聚力模型可以很好地模拟复合材料的分层损伤,被广泛应用于复合材料结构设计和分析,因此准确确定内聚力模型参数对计算结果的可靠性具有重要作用。通过复合材料双悬臂梁试验获取载荷-位移数据信息,结合对应的有限元模型,分别采用双线性和指数型内聚力模型,基于贝叶斯推断方法反演确定层间内聚力参数的概率分布。数值仿真和试验结果表明,两种内聚力模型对断裂韧性的识别结果影响较小,而对界面强度的识别结果影响较大;贝叶斯推断能够考虑模型误差和测量噪声等不确定性因素,反演得到的参数信息比确定性方法更丰富,可以对结果进行不确定性分析。

关键词：贝叶斯推断内聚力模型参数反演双悬臂梁试验不确定性

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基于SPH方法航天器含贮箱液体晃动分离动力学研究

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中国科学：技术科学 2021年第8期51卷 938-947页

作者：刘汉武张华胡震宇王金童禹志袁勇上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 行星地面力学与工程仿生联合实验室上海201109

航天器在轨分离属于空间微重力环境下的多体动力学,而液体晃动属于复杂的非线性动力学,本文采用光滑粒子流体动力学方法(SPH方法)模拟航天器贮箱中带有自由表面的液体非线性晃动,建立了含贮箱液体晃动的航天器耦合分离动力学模型,通过... 详细信息

航天器在轨分离属于空间微重力环境下的多体动力学,而液体晃动属于复杂的非线性动力学,本文采用光滑粒子流体动力学方法(SPH方法)模拟航天器贮箱中带有自由表面的液体非线性晃动,建立了含贮箱液体晃动的航天器耦合分离动力学模型,通过航天器分离动力学及流-固耦合动力学分析,解决了贮箱燃料液体大幅晃动对航天器分离姿态的影响问题,给出了液体晃动对航天器产生的干扰力和力矩,对比了考虑液体晃动和假设贮箱液体为刚体得到航天器分离姿态的差异,不同液面高度对航天器分离姿态、干扰力和力矩的影响情况,分析结果为弹簧分离机构的优化设计和分离安全性设计提供参考,同时提高了航天器在轨姿态控制设计的可靠性.

关键词：航天器液体晃动光滑粒子流体动力学方法(SPH) 流-固耦合分离动力学

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含非线性特性的卫星压紧释放机构动力学研究

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中国空间科学技术 2021年第5期41卷 57-64页

作者：刘汉武张华方贤亮上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201109

针对卫星新型压紧释放机构的局部非线性特性,建立局部非线性结构模型,通过模拟加载得到局部非线性结构的力-位移曲线,根据实际结构的工作情况定义结构等效刚度载荷和位移限制的选取原则,并求解结构等效刚度取值区间,最后针对天线动力学... 详细信息

针对卫星新型压紧释放机构的局部非线性特性,建立局部非线性结构模型,通过模拟加载得到局部非线性结构的力-位移曲线,根据实际结构的工作情况定义结构等效刚度载荷和位移限制的选取原则,并求解结构等效刚度取值区间,最后针对天线动力学特性开展区间不确定性分析。分析结果与试验结果能够很好地吻合,天线基频误差在10%以内,满足工程应用需求,说明该分析方法的有效性。提出的局部非线性结构等效刚度区间分析方法可为卫星天线新型压紧释放机构非线性动力学分析提供解决途径,也可为其他局部非线性结构动力学分析提供参考。

关键词：压紧释放机构非线性等效刚度不确定性动力学分析

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基于干扰观测器的柔性空间机器人在轨精细操作控制方法

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航空学报 2021年第1期42卷 189-199页

作者：刘璟龙张崇峰邹怀武李宁吴琳娜上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201109 上海航天技术研究院上海201109

由于强非线性、强耦合和强时变等特征,柔性空间机器人的稳定精细控制问题一直是一个重大挑战。轻质小型化机器人受空间及重量限制,其关节柔性通常不可忽略,这部分柔性主要是由谐波减速器和力矩传感器的柔性造成的。传统的运动学控制在... 详细信息

由于强非线性、强耦合和强时变等特征,柔性空间机器人的稳定精细控制问题一直是一个重大挑战。轻质小型化机器人受空间及重量限制,其关节柔性通常不可忽略,这部分柔性主要是由谐波减速器和力矩传感器的柔性造成的。传统的运动学控制在空载时能保持稳定,但是对大负载、快速运动时的适应性差,严重时机械臂抖动剧烈甚至发散。针对以上特征,提出了一种基于非线性干扰观测器和动力学极点配置的柔性空间机器人在轨精细操作控制方法。仿真实验证明,该方法可以有效地抑制柔性激振,保证响应的快速性和准确性,同时有较好的鲁棒性,能够适应不同类型扰动的影响和末端环境柔顺控制的要求,对工程应用具有一定的参考意义。

关键词：干扰观测器柔性关节空间机器人动力学控制在轨精细控制

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永磁同步电机在航天指向机构产品中的应用

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微特电机 2024年第8期52卷 63-67页

作者：蒋范明周长昱陈伟石星星孙海林上海宇航系统工程研究所上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 上海卫星工程研究所上海201109

针对基于步进电机加减速器驱动的传统指向机构产品伺服性能偏低的问题,将新一代指向机构产品中的执行单元升级为永磁同步直驱方式,在位置、速度指令接口的基础上,增加跟踪偏差指令接口以实现大系统闭环控制架构,并设计了合理的跟踪偏差... 详细信息

针对基于步进电机加减速器驱动的传统指向机构产品伺服性能偏低的问题,将新一代指向机构产品中的执行单元升级为永磁同步直驱方式,在位置、速度指令接口的基础上,增加跟踪偏差指令接口以实现大系统闭环控制架构,并设计了合理的跟踪偏差校正算法。经系统级实验验证,永磁同步电机直驱类指向机构产品可以满足激光通信、高分辨率遥感相机等载荷对运动平台的伺服性能需求。

关键词：永磁同步电机航天高精度指向机构

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空间可展薄膜平面结构的动力学建模及在轨参数辨识研究

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动力学与控制学报 2022年第1期20卷 85-90页

作者：张华刘汉武蔡国平彭福军上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 上海交通大学工程力学系海洋工程国家重点实验室上海200240

大尺度薄膜结构平面天线由于轻质、超柔特点,其动力学性能参数较为复杂.为掌握其在轨结构动力学特性,基于温度-结构预应力导入方法建立了大型空间可展薄膜结构的动力学模型,分析了可展薄膜结构的动力学特性.通过建立的动力学模型,采用... 详细信息

大尺度薄膜结构平面天线由于轻质、超柔特点,其动力学性能参数较为复杂.为掌握其在轨结构动力学特性,基于温度-结构预应力导入方法建立了大型空间可展薄膜结构的动力学模型,分析了可展薄膜结构的动力学特性.通过建立的动力学模型,采用特征系统实现算法(ERA)对薄膜结构平面天线的模态参数在轨辨识进行研究.辨识结果与仿真分析结果对比表明,ERA方法可以有效辨识薄膜结构平面天线的低阶固有模态,为其工程化实施奠定了理论研究基础.

关键词：薄膜结构平面天线动力学仿真参数辨识

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空间增阻薄膜结构研究进展及关键技术

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机械工程学报 2020年第13期56卷 156-164页

作者：彭福军恽卫东耿海峰上海宇航系统工程研究所上海201108 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108

概述空间碎片的严峻形势和碎片减缓领域未来趋势,梳理国内外小卫星星座计划,介绍卫星离轨规范问题最新进展;提出空间增阻薄膜结构技术因成本低、技术成熟度高,对不同规格低轨道类航天器具有很好适用性,最易于推广应用于空间碎片减缓;对... 详细信息

概述空间碎片的严峻形势和碎片减缓领域未来趋势,梳理国内外小卫星星座计划,介绍卫星离轨规范问题最新进展;提出空间增阻薄膜结构技术因成本低、技术成熟度高,对不同规格低轨道类航天器具有很好适用性,最易于推广应用于空间碎片减缓;对空间增阻薄膜结构技术国内外发展现状进行梳理,并提出空间增阻薄膜结构主要关键技术,对增阻薄膜结构构型设计技术、长寿命材料技术、折叠展开技术和低成本设计技术等进行分析。分析表明,未来星座计划迅速发展将进一步加剧空间碎片严峻形势;现有的碎片减缓规则不能满足要求,新的规则将很快推出,对增阻离轨薄膜结构技术提出了迫切需求;目前空间增阻薄膜结构的主要关键技术都取得了突破,并已完成搭载验证,具备用于卫星离轨的条件。

关键词：空间碎片离轨薄膜结构

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航天器贮存寿命影响因素、分析方法在嫦娥五号轨道器上的实践

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上海航天（中英文） 2022年第S01期39卷 81-86页

作者：唐洁禹志赵晨杜善亮袁勇陈诚胡震宇上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108

针对航天器如何开展长期贮存寿命分析与实践工作,识别了影响航天器产品贮存寿命的因素,提出了一套基于自然贮存试验思想的通用贮存寿命分析方法,并在探月工程三期嫦娥五号轨道器贮存工作上进行了实践。嫦娥五号飞行试验结果表明,采取的... 详细信息

针对航天器如何开展长期贮存寿命分析与实践工作,识别了影响航天器产品贮存寿命的因素,提出了一套基于自然贮存试验思想的通用贮存寿命分析方法,并在探月工程三期嫦娥五号轨道器贮存工作上进行了实践。嫦娥五号飞行试验结果表明,采取的贮存寿命分析方法和贮存措施有效。

关键词：航天器贮存寿命嫦娥五号

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基于直接载荷补偿和控制分配的多操纵面飞机阵风载荷减缓方法

基于直接载荷补偿和控制分配的多操纵面飞机阵风载荷减缓方法

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：刘璟龙李宁黎丰陈治洲马龙宇张崇峰上海宇航系统工程研究所上海市空间飞行器机构重点实验室上海航天技术研究院

本文设计了两种新颖的多操纵面飞机纵向阵风载荷减缓的控制方案。本方案不用摒弃已有的控制增稳类的主飞控控制律,它将直接载荷补偿和控制分配方法作为补充,融合进已有的经典飞控控制律之中。该直接载荷补偿技术可以用除升降舵之外的其... 详细信息

本文设计了两种新颖的多操纵面飞机纵向阵风载荷减缓的控制方案。本方案不用摒弃已有的控制增稳类的主飞控控制律,它将直接载荷补偿和控制分配方法作为补充,融合进已有的经典飞控控制律之中。该直接载荷补偿技术可以用除升降舵之外的其他翼面直接抵消由阵风引起的额外的法向过载。本方法最大的优点就是它可以作为一种补偿控制律直接叠加在已有的飞控控制律中,而不需要大范围改动已有控制律的结构和参数。另外,控制分配方法可以将虚拟的控制输入指令转变为实际的多操纵面执行器指令。为了同时镇定飞机状态和剩余法向过载,本文又设计了两种控制分配方法。为了验证本方案的有效性,最后设计了四种仿真试验。经仿真对比可知,本方案可以在飞机增稳的同时达到减缓阵风引起的载荷的目的。

关键词：阵风减缓控制增稳剩余过载多操纵面飞机

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三维机织复合材料/钛合金混杂板缝合连接剪切失效机理

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材料工程 2020年第11期48卷 162-169页

作者：卢轶榕郑华勇陈秀华汪海上海交通大学航空航天学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108

为研究缝合密度、缝线纤维束规格以及钛合金板上预制的缝合孔直径对经过缝合的三维机织复合材料/钛合金混杂板缝合连接结构抗剪切能力的影响,对7组缝合参数各不相同的单搭接实验件进行剪切实验。通过加载条件下的原位细观实验观察,获得... 详细信息

为研究缝合密度、缝线纤维束规格以及钛合金板上预制的缝合孔直径对经过缝合的三维机织复合材料/钛合金混杂板缝合连接结构抗剪切能力的影响,对7组缝合参数各不相同的单搭接实验件进行剪切实验。通过加载条件下的原位细观实验观察,获得不同缝合参数下接头的失效模式,给出对应载荷-位移曲线上特征点的损伤形貌。结果表明:增加碳纤维缝线的丝束规格以及增加缝合密度均能提高混杂接头的失效载荷,且增加缝合密度比增加碳纤维缝线的丝束规格对提高失效载荷的效果更明显;缝合孔直径为2 mm或4 mm对结构承载能力无明显影响,当缝合孔直径达到6 mm时,承载能力明显降低;通过细观原位力学实验观察了三维机织复合材料/钛合金混杂板缝合结构剪切破坏过程;实验结果表明,搭接区的失效模式有缝线纯剪断、缝线抽出与剪断混合以及缝线挤出/剪断混合3种。缝合密度的变化是接头失效模式改变的主要因素。

关键词：三维机织/钛合金混杂缝合单搭接连接剪切性能原位实验失效机理

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