检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2019年第11期40卷 1348-1357页

作者：唐玲刘涛李德伦魏世民北京邮电大学自动化学院北京100876 北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对火星车在非结构化环境下行驶存在的稳定性不足而导致倾覆的风险,提出针对一种六轮主动悬架式火星车的稳定裕度优化控制方法。首先,考虑了火星车悬架机构调整过程中车轮与接触地面滑移和侧倾等运动关系,建立和完善了六轮主动悬架式... 详细信息

针对火星车在非结构化环境下行驶存在的稳定性不足而导致倾覆的风险,提出针对一种六轮主动悬架式火星车的稳定裕度优化控制方法。首先,考虑了火星车悬架机构调整过程中车轮与接触地面滑移和侧倾等运动关系,建立和完善了六轮主动悬架式火星车行驶的运动学模型。然后,以火星车夹角调整机构角度为变量,推导火星车在非结构环境下的稳定裕度模型。之后,使用内点法求解火星车稳定裕度的最优解,并获得期望的夹角调整机构关节角度。在此基础上,对夹角调整机构的关节角度进行规划和控制,实现火星车悬架机构构型的调整,从而提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。最后,对火星车稳定裕度优化控制策略的有效性进行仿真验证,结果表明,所提出的控制方法可有效提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。

关键词：火星车主动悬架运动学稳定裕度非结构化环境

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嫦娥探测器分段渐倾转移机构设计

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航空学报 2019年第10期40卷 139-152页

作者：马超孙京刘宾李新立张大伟姜生元季节北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

巡视探测器转移机构是在地外空间环境执行巡视探测器转移释放任务的空间机构。与美国、苏联转移任务不同,中国探月工程(CLEP)二期着陆器采用腿式着陆缓冲机构及巡视器顶部搭载方式,转移任务沿着陆器周向展开距离及巡视器释放高度增加,... 详细信息

巡视探测器转移机构是在地外空间环境执行巡视探测器转移释放任务的空间机构。与美国、苏联转移任务不同,中国探月工程(CLEP)二期着陆器采用腿式着陆缓冲机构及巡视器顶部搭载方式,转移任务沿着陆器周向展开距离及巡视器释放高度增加,转移难度增大。在设计阶段,转移机构是否符合探测任务严苛的工程约束及设计指标;在执行阶段,转移机构能否在月面非确知环境下正常展开、转移过程是否稳定可靠,是嫦娥探测器顺利完成探测任务的关键。为保障月球后续任务及火星探测任务中转移机构的设计需要,根据巡视器转移系统特点,以探月二期工程中首次探索并成功自主设计定型的嫦娥分段渐倾转移机构为例,对巡视器转移系统的组成、任务需求及设计约束予以阐述,并结合参研人员经验,对机构研制方案的选取、关键环节设计、工程状态及任务验证情况进行说明,以为后续工作及相关工程提供参考。

关键词：探月二期嫦娥三号嫦娥四号转移机构机构设计任务验证

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多孔板结冰自强化效应对水升华器性能的影响

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航空学报 2018年第9期39卷 54-61页

作者：刘畅宁献文苗建印王玉莹吕巍王录北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

水升华器是一种利用水作为消耗性介质的相变散热装置,在航天器热控及生保系统中得到了广泛应用。在水升华器启动及运行过程中多孔板内部发生的结冰膨胀现象会对多孔板微观结构进行再加工;由于形变硬化效应,水升华器多次工作后,多孔板的... 详细信息

水升华器是一种利用水作为消耗性介质的相变散热装置,在航天器热控及生保系统中得到了广泛应用。在水升华器启动及运行过程中多孔板内部发生的结冰膨胀现象会对多孔板微观结构进行再加工;由于形变硬化效应,水升华器多次工作后,多孔板的塑性将逐渐降低,结构参数将逐渐固化,将这一过程定义为多孔板的自强化。而多孔板微观结构的变化,将对水升华器防击穿能力、稳态散热功率等宏观性能产生影响。在对水升华器工作机理进行分析的基础上,从微观角度定性研究了水升华器多孔板的结冰自强化机理,并针对自强化效应对水升华器宏观性能的影响开展了实验研究。结果表明:对于本文结构的水升华器,在同一条件下,稳态散热功率随着启动次数的增加而减小,且每次减小的幅度逐渐降低,在启动3~4次后稳态散热功率逐渐趋于稳定。由实验数据得到了水升华器稳态散热功率与启动次数之间的拟合关系式;渗透率越大的多孔板,水升华器工作过程对多孔板的再加工程度更大,因而自强化效果更明显;自强化效应还可以提高水升华器的防击穿能力。研究结果为探月三期工程嫦娥五号探测器提供了一定的设计依据。

关键词：水升华器多孔板自强化效应结冰航天器热控制

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一种仿章鱼腕足柔性模块的设计与运动控制

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机械与电子 2020年第1期38卷 70-75页

作者：程刚许旻邹大力杨浩北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室

针对软体机器人由于刚度太低且是连续变形,故很难进行运动控制的问题,提出一种由形状记忆合金弹簧驱动的柔性机械臂。机械臂由3D打印制造而成,内部嵌入3个线性霍尔传感器,用于测量柔性臂弯曲运动。通过压缩补偿计算可以精确控制弯曲运... 详细信息

针对软体机器人由于刚度太低且是连续变形,故很难进行运动控制的问题,提出一种由形状记忆合金弹簧驱动的柔性机械臂。机械臂由3D打印制造而成,内部嵌入3个线性霍尔传感器,用于测量柔性臂弯曲运动。通过压缩补偿计算可以精确控制弯曲运动。实验结果表明,该柔性机械臂可以以较高精度进行三维运动。

关键词：柔性臂形状记忆合金(SMA) 闭环控制霍尔传感器压缩误差补偿

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复合材料在航天器结构中的应用与展望

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宇航材料工艺 2019年第4期49卷 1-6页

作者：石文静高峰柴洪友空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部

结合航天器结构的特点,阐述了我国航天器结构中复合材料的初步应用、快速发展、广泛应用和扩展应用过程。结合后续我国航天任务规划,展望了复合材料在航天器结构中的发展趋势。

关键词：复合材料航天器结构应用展望

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小型空间对接机构设计与仿真分析

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载人航天 2019年第6期25卷 783-788页

作者：马如奇高翔宇姜水清白美王友渔侯亮北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室

针对航天器在轨服务过程中的捕获对接需求,设计了一种新型三爪式小型对接机构。该机构由主动捕获机构与被动适配器组成,通过主动捕获机构上圆周均布的3个捕获手抓与3个线性缓冲阻尼单元,实现航天器间的大容差与弱冲击捕获对接,建立了考... 详细信息

针对航天器在轨服务过程中的捕获对接需求,设计了一种新型三爪式小型对接机构。该机构由主动捕获机构与被动适配器组成,通过主动捕获机构上圆周均布的3个捕获手抓与3个线性缓冲阻尼单元,实现航天器间的大容差与弱冲击捕获对接,建立了考虑接触、摩擦与碰撞等因素的对接机构动力学仿真模型。仿真结果表明,该主动捕获机构能够在最大位姿容差指标条件下实现对被动适配器的可靠捕获对接,对接机构中的阻尼缓冲单元能够有效消除对接过程中的碰撞冲击。

关键词：三爪捕获机构对接机构对接仿真能量耗散

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上面级发射中高轨道卫星外热流分析

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宇航学报 2018年第10期39卷 1107-1115页

作者：杜卓林江海陈少华金迪北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间热控技术北京市重点实验室北京100094

研究发射轨道的外热流是卫星热控制系统设计的基础。针对上面级发射轨道的特点和卫星姿态,推导出上面级滑行段和点火段瞬态及平均外热流计算公式。以北斗三号中轨导航卫星为例,给出了阳光和轨道面夹角随太阳黄经和升交点赤经的变化关系... 详细信息

研究发射轨道的外热流是卫星热控制系统设计的基础。针对上面级发射轨道的特点和卫星姿态,推导出上面级滑行段和点火段瞬态及平均外热流计算公式。以北斗三号中轨导航卫星为例,给出了阳光和轨道面夹角随太阳黄经和升交点赤经的变化关系,以及最长阴影时间、滑行段旋转角速度约束条件的分析方法,在此基础上确定了上面级阶段卫星的极端外热流工况并给出了外热流计算结果。

关键词：上面级非封闭椭圆轨道中高轨道卫星极端工况外热流

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一种光敏树脂结构的力学性能

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工程科学学报 2019年第4期41卷 512-520页

作者：朱冬梅丁峰刘海平刘国勇北京科技大学机械工程学院北京100083 北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

新设计三维打印光敏树脂结构,其主要用在减震隔震组合结构中作为阻尼元件.首先利用微机控制电子试验机对其进行静力加载试验,得到静载下载荷-位移特性曲线,并计算得到特定点处等效弹性模量,利用疲劳机进行动力加载试验,得到结构件在从5... 详细信息

新设计三维打印光敏树脂结构,其主要用在减震隔震组合结构中作为阻尼元件.首先利用微机控制电子试验机对其进行静力加载试验,得到静载下载荷-位移特性曲线,并计算得到特定点处等效弹性模量,利用疲劳机进行动力加载试验,得到结构件在从5 Hz到20 Hz不同频率下滞回曲线,并计算出相应等效阻尼系数.基于有限元法,建立光敏树脂结构有限元模型,并以和实验相同的工况进行静力学和动力学计算分析,并对试验数据和数值计算结果进行对比,得到计算结果与实测结果吻合良好,从而验证有限元模型的可行性.在此基础上通过有限元计算方法,研究不同几何参数缝隙宽度、内弧半径、外弧半径、厚度对光敏树脂结构特定点等效弹性模量以及等效阻尼系数的影响.此结构受力时,纵向保持刚度输出,维持小变形,横向位移放大,具有良好的减振和抵抗变形的能力.

关键词：三维打印光敏树脂等效弹性模量实验有限元等效阻尼系数

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基于相变传热技术的空间瞬时大热耗载荷级联散热设计

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航天器工程 2019年第2期28卷 63-71页

作者：李新韩新民何书通刘万发黄金印彭方汉王录孟繁孔何江北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023

针对空间千瓦级瞬时大热耗载荷的散热问题,提出了一种"平板蒸汽腔(Vapor Chamber,VC)+相变装置(Phase Changed Material,PCM)+环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)"的一体化通用级联散热设计方法。以被动控温为主,采用当量导热系数... 详细信息

针对空间千瓦级瞬时大热耗载荷的散热问题,提出了一种"平板蒸汽腔(Vapor Chamber,VC)+相变装置(Phase Changed Material,PCM)+环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)"的一体化通用级联散热设计方法。以被动控温为主,采用当量导热系数大于2000W/(m·K)的VC强化传热,进而通过3D打印的导热蜂窝结构PCM强化热量的储存和释放。以某瞬时热耗达3000W的空间载荷为例进行散热设计,通过热分析和热试验验证,结果表明:热源45s和60s工作时间内最大温升分别为12.5℃和19.6℃,温度控制在10～40℃的范围内;修正后的热分析模型与热试验结果对比,绝对误差为1℃左右,相对误差为4.85%。验证了设计方法的正确性,可为同类空间千瓦级瞬时大热耗载荷的热设计提供参考。

关键词：空间瞬时大热耗相变一体化散热设计

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沸石分子筛材料在航天器污染控制中的应用与发展

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航天器环境工程 2020年第3期37卷 228-234页

作者：冯爱虎曹韫真赵欣于云中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院特种无机涂层重点实验室上海201899 北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

航天器在高真空环境运行时,所用非金属材料释放的有机分子污染物易沉积在航天器敏感部件表面,严重影响航天器的性能和使用寿命。沸石分子筛材料含有丰富孔道结构,具有独特的分子吸附特性,可用于在轨分子污染物的吸附控制。文章详细综述... 详细信息

航天器在高真空环境运行时,所用非金属材料释放的有机分子污染物易沉积在航天器敏感部件表面,严重影响航天器的性能和使用寿命。沸石分子筛材料含有丰富孔道结构,具有独特的分子吸附特性,可用于在轨分子污染物的吸附控制。文章详细综述了沸石分子筛材料在控制在轨分子污染物方面的应用与研究现状,分析国内外研究差距,并展望未来发展方向。

关键词：在轨分子污染物沸石分子筛分子吸附器分子吸附涂层

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