检索结果-内蒙古大学图书馆

载人航天 2019年第3期25卷 299-307页

作者：江国宝杨德财孟凡明重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 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

为准确分析空间站太阳翼回转支撑机构动态特性,基于ADAMS与ANSYS软件,对在不同载荷、转速与摩擦系数下回转支撑机构进行了刚柔耦合动力学分析,得到受载荷最大的上滚子的作用力、位置和加速度等参数曲线和变化规律。结果表明,相对于多刚... 详细信息

为准确分析空间站太阳翼回转支撑机构动态特性,基于ADAMS与ANSYS软件,对在不同载荷、转速与摩擦系数下回转支撑机构进行了刚柔耦合动力学分析,得到受载荷最大的上滚子的作用力、位置和加速度等参数曲线和变化规律。结果表明,相对于多刚体仿真,刚柔耦合仿真得到的上滚子与导轨之间的接触力波动范围将减小,上滚子质心位置波动范围在一定程度上减小;刚柔耦合仿真下,上滚子与导轨之间的摩擦力波动范围随着滚子与导轨之间摩擦系数的增加而增大,上滚子质心法向加速度波动范围随着施加在滚子上的载荷增加而减小。上滚子质心法向加速度波动范围随施加在施力臂上载荷的增加而减小。

关键词：动态特性回转支撑机构接触力刚柔耦合

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碳纤维/聚醚醚酮(PEEK)复合材料拉拔制管工艺设计和模拟

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材料科学与工艺 2019年第5期27卷 1-6页

作者：刘明瑞严飙彭福军彭雄奇尹红灵上海交通大学材料科学与工程学院上海200030 空间飞行器机构重点实验室(上海宇航系统工程研究所) 上海221108

从太空制造角度出发,设计了一种碳纤维/聚醚醚酮(PEEK)预浸复合板料拉拔连续制管工艺.综合考虑了预浸复合板料的供料放卷过程、冲压、拉拔成形工步和超声焊接工序,并创造性的提出了卷曲拉挤成型方式.利用Johnson-Cook和Holzapfel-Gasser... 详细信息

从太空制造角度出发,设计了一种碳纤维/聚醚醚酮(PEEK)预浸复合板料拉拔连续制管工艺.综合考虑了预浸复合板料的供料放卷过程、冲压、拉拔成形工步和超声焊接工序,并创造性的提出了卷曲拉挤成型方式.利用Johnson-Cook和Holzapfel-Gasser-Ogden模型构建了一种以PEEK为基体,以碳纤维编织布为增强体相互叠加的材料模型,通过实验数据确定材料参数.采用商业软件ABAQUS对各工序分步进行了地面条件下的有限元数值模拟,分析了预浸复合材料板材在供料放卷、冲压拉拔成形过程中的应力分布,并采用蔡-希尔最大变形能理论证明了本文设计的放卷模具和卷曲成形模具可以进行连续制管.在焊接过程中,分析了预浸料基体PEEK在焊接区域产生的Mises应力分布,证明了超声波焊接方案对管材表面质量的影响较小.模拟结果表明,所设计的连续拉拔制管工艺能够快速有效地生产出表面良好的管材.仿真结果可为后续复合材料在轨拉拔连续制管的工艺设计和制造提供借鉴.

关键词：碳纤维/PEEK预浸料管材成形拉拔工艺数值模拟叠层模型

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离轨薄膜帆原子氧侵蚀的缺陷密度效应数值模拟研究

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空间碎片研究 2020年第2期20卷 14-21页

作者：傅宇蕾恽卫东曹争利彭福军耿海峰孙承月吴宜勇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 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

离轨薄膜帆在离轨过程中要长期暴露在低地轨道较为恶劣的空间环境中,其中原子氧对帆面薄膜材料的侵蚀效应会导致帆面结构损伤严重。为了合理评估离轨薄膜帆帆面材料的寿命,本文基于对帆面孔隙、裂纹、折痕等缺陷的试验表征结果,采用蒙... 详细信息

离轨薄膜帆在离轨过程中要长期暴露在低地轨道较为恶劣的空间环境中,其中原子氧对帆面薄膜材料的侵蚀效应会导致帆面结构损伤严重。为了合理评估离轨薄膜帆帆面材料的寿命,本文基于对帆面孔隙、裂纹、折痕等缺陷的试验表征结果,采用蒙特卡洛数值模拟方法,建立数值仿真模型,分析不同尺度缺陷下原子氧对帆面材料的侵蚀情况,重点研究了帆面薄膜材料的原子氧掏蚀缺陷密度效应。以离轨帆从750km轨道经历38个月的离轨过程为例进行研究,计算结果表明:帆面宽度缺陷为500nm和1μm时,原子氧侵蚀作用下掏蚀形貌深度分别为1.2μm和1.4μm,掏蚀宽度分别为600nm和1.1μm。通过将仿真结果与NASA的长期暴露试验结果进行比对,验证了模型的有效性。该模型可为离轨帆寿命评估提供初步的理论依据。

关键词：离轨帆原子氧掏蚀蒙特卡洛方法缺陷密度效应

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月球车移动系统可靠性试验技术研究

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载人航天 2019年第5期25卷 631-639页

作者：杨晓青罗小桃刘殿富王卫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 中国航天科技集团有限公司空间结构与机构技术实验室上海201108

为验证月球车的性能,在分析月面环境的基础上,建立了地面可靠性试验系统,介绍了试验系统的组成和功能。通过地面试验的测试和评价,表明月球车的性能满足月面使用需求,验证了月球车在轨行驶能力,从而肯定了地面可靠性试验技术的准确性。

关键词：月球车月壤低重力轮壤作用试验系统在轨验证

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几种变截面点阵承受面外压缩载荷的力学行为

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固体力学学报 2018年第4期39卷 394-402页

作者：冀宾顾铖璋韩涵宋林郁吴春雷上海市空间飞行器机构重点实验室上海宇航系统工程研究所

增材制造工艺的出现使得轴向变截面点阵结构设计成为可能,变截面点阵的刚度、强度和稳定性等力学行为研究具有重要的工程意义.假定杆件横截面沿轴向呈双曲线或椭圆型变化,积分推导变截面对于杆件刚度产生的影响,在平衡方程中进行参数变... 详细信息

增材制造工艺的出现使得轴向变截面点阵结构设计成为可能,变截面点阵的刚度、强度和稳定性等力学行为研究具有重要的工程意义.假定杆件横截面沿轴向呈双曲线或椭圆型变化,积分推导变截面对于杆件刚度产生的影响,在平衡方程中进行参数变换,推导出变截面对于杆件失稳特征值的解析解.通过对比发现,双曲线截面杆件在刚度、稳定性方面较等截面杆并无优势.但当参数ξ=0.906时,椭圆型截面变化设计可使杆件失稳特征值提高31.8%.最终,将椭圆型截面杆件应用于实际的金字塔、Kagome点阵设计,并引入了特征值算法和弧长法以证实解析解的正确性.弧长法用于计算含几何缺陷的点阵胞元后屈曲行为.解析解、特征值算法与弧长法（缺陷0.01mm）均表明,与等截面杆件相比,椭圆型截面杆分别可以提高承载能力31.5%、31.4%和29.0%.Kagome点阵可以得到相同结果.此外,当缺陷增加到0.1mm时,杆件的弯曲会使得胞元承载能力降低,但椭圆型截面杆的优势仍然存在.研究结果可以为高性能变截面点阵的设计提供理论基础.

关键词：点阵双曲线椭圆刚度压缩强度

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基于FPGA小型化数传中继天线驱动控制设计

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电子技术应用 2019年第5期45卷 81-84,88页

作者：侯超郑悦姚惟琳王涛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

为满足航天器小型化设计需求,采用单片反熔丝FPGA作为中继天线驱动控制主控芯片。为达到天线指向机构的高精度要求,采用双通道旋转变压器配合AD2S80解码获得位置数据。为提高机构速度稳定度,采用步进电机256细分正弦斩波驱动方式。实现... 详细信息

为满足航天器小型化设计需求,采用单片反熔丝FPGA作为中继天线驱动控制主控芯片。为达到天线指向机构的高精度要求,采用双通道旋转变压器配合AD2S80解码获得位置数据。为提高机构速度稳定度,采用步进电机256细分正弦斩波驱动方式。实现集通信、位置电流采集、故障报错机制及步进电机驱动功能于一体,单机重量从5～6 kg降到2.5 kg,指向精度提高到0.005 5。实验结果表明基于单片FPGA的数传中继天线驱动控制能有效提高单机集成度和运动过程平稳度,对于卫星综合性能的提高具有重要意义与应用价值。

关键词：中继天线双通道旋变细分驱动 FPGA

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六支链轮腿式月面机器人机构优化设计

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载人航天 2019年第1期25卷 37-41页

作者：李聪韩亮亮袁帅张元勋上海宇航系统工程研究所上海201108 重庆大学机械工程学院重庆400044 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 南京航空航天大学航天学院南京210016

针对六支链轮腿式月面机器人构型尺寸综合及可调构型参数与运动性能适配的问题,以机器人爬坡作为典型工况,在ADAMS中建立了六支链轮腿机构参数化优化设计模型,分析了轮腿尺寸参数、腿部关节角与爬坡驱动力的关系,以爬坡中车轮驱动力最... 详细信息

针对六支链轮腿式月面机器人构型尺寸综合及可调构型参数与运动性能适配的问题,以机器人爬坡作为典型工况,在ADAMS中建立了六支链轮腿机构参数化优化设计模型,分析了轮腿尺寸参数、腿部关节角与爬坡驱动力的关系,以爬坡中车轮驱动力最小为优化目标,计算得出了较优的机构尺寸及关节角参数。可为六支链轮腿式月面机器人移动机构的设计提供方法及依据。

关键词：六支链轮腿式构型尺寸综合参数化建模机构优化

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星载高可靠数传驱动控制器设计

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电工技术 2019年第18期 14-18页

作者：陈伟蒋范明石星星郑悦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201109

卫星数传指向机构是实现通信卫星与地面站收发数据的关键部件之一。为了实现数传指向机构的高精度、高可靠控制,文章设计了一种基于“CPU+FPGA+LMD18200”电路的驱动控制器。该控制器采用主备双冗余电路形式,以角度数字量转换电路采集... 详细信息

卫星数传指向机构是实现通信卫星与地面站收发数据的关键部件之一。为了实现数传指向机构的高精度、高可靠控制,文章设计了一种基于“CPU+FPGA+LMD18200”电路的驱动控制器。该控制器采用主备双冗余电路形式,以角度数字量转换电路采集双通道旋转变压器的角度,经过位置闭环控制算法控制,并通过PWM斩波驱动方式驱动步进电动机。实验结果表明,该驱动控制器设计方案合理,动态精度高、驱动机构平稳,同时采用低功耗设计及抗辐照器件,适用于航天应用环境。

关键词：数传步进电机高可靠高精度驱动控制器

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一种平面天线可折叠变胞机构的设计分析研究

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西北工业大学学报 2018年第S01期36卷 33-40页

作者：李波陆建兰黄利强苗军王治易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

将变胞概念引入可展机构设计,提出了一种多构态可展支撑桁架及时序可控的分步锁定方式。利用拓扑理论建立了可展桁架全构态变换的拓扑图及相对应的邻接矩阵,对自由度变化过程进行了详细描述,探讨了工作周期内机构的演变规律,并以可展桁... 详细信息

将变胞概念引入可展机构设计,提出了一种多构态可展支撑桁架及时序可控的分步锁定方式。利用拓扑理论建立了可展桁架全构态变换的拓扑图及相对应的邻接矩阵,对自由度变化过程进行了详细描述,探讨了工作周期内机构的演变规律,并以可展桁架的运动轨迹最小化和展开冲击最小化进行了展开时序优化和动力学数值仿真,通过了样机试验验证。结果表明:该可展支撑桁架是一种四构态的多连杆变胞机构,铰链按照锁定时序由折叠构型实现分步展开,优化后的变胞型式具有运动包络小、运行平稳,易于装调的优点。

关键词：可展桁架变胞机构时序优化构态变换变自由度

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大型空间可展薄膜结构动力学仿真分析

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空间科学学报 2018年第1期38卷 101-108页

作者：张华刘汉武李东颖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

相对于传统的航天器平面刚性天线结构,柔性可展薄膜结构因其质量轻、收拢体积小等优点成为大型天线的重要发展方向,特别是在天基合成孔径雷达(SAR)天线高分辨率对地观测技术领域具有广阔的应用前景.为掌握其在轨结构动力学特性,基于温度... 详细信息

相对于传统的航天器平面刚性天线结构,柔性可展薄膜结构因其质量轻、收拢体积小等优点成为大型天线的重要发展方向,特别是在天基合成孔径雷达(SAR)天线高分辨率对地观测技术领域具有广阔的应用前景.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性能参数,同时基于建立的动力学模型开展了可展薄膜结构的优化设计研究,得到主要设计参数对可展薄膜结构动力学性能参数的影响权重,为其工程化实施奠定了理论研究基础.

关键词：航天器薄膜结构预应力动力学仿真

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