本文關(guān)鍵詞：固體微推力器及其測(cè)試臺(tái)的研究與改進(jìn)

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【摘要】：本文研究的內(nèi)容為固體微推力器的結(jié)構(gòu)與改進(jìn),以及相應(yīng)測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)和改進(jìn)工作。文章中主要包含三方面的工作:設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于微推力器陣列的隔熱措施,對(duì)其效果作了有限元仿真分析。為了減少固體微推力器的熱損耗,在其上附加隔熱措施,包括真空隔熱層與碳化硅隔熱層。為分析其隔熱效果,分別建立了微推力器單元模型與的微推力器陣列模型,對(duì)模型進(jìn)行了了瞬態(tài)傳熱仿真,并與未加隔熱措施的微推力器模型做了效果對(duì)比,根據(jù)結(jié)果分析了隔熱措施的有效性。為了驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性又作了仿真的網(wǎng)格無(wú)關(guān)性與步長(zhǎng)獨(dú)立性驗(yàn)證。設(shè)計(jì)了一種測(cè)試微推力器陣列推力的測(cè)試臺(tái)架,根據(jù)需要又分別設(shè)計(jì)了兩種測(cè)試臺(tái)架的支撐板,對(duì)其響應(yīng)效果作了仿真分析驗(yàn)證。具體內(nèi)容為:根據(jù)對(duì)前人工作的分析,提出了一種體積較小而結(jié)構(gòu)緊密的測(cè)試臺(tái)架設(shè)計(jì)。并分析出影響測(cè)試臺(tái)架性能的主要問(wèn)題在臺(tái)架的固定推力器的支撐板。分別設(shè)計(jì)了正方形與三角形兩種不同的支撐板。又對(duì)這兩種支撐板的有限元模型作了模態(tài)分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)比了仿真結(jié)果。同時(shí)為了檢驗(yàn)仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性而進(jìn)行了網(wǎng)格無(wú)關(guān)性與步長(zhǎng)獨(dú)立性驗(yàn)證。設(shè)計(jì)了兩種測(cè)試效果更精確,但可測(cè)試陣列面積較小的支撐板,并分析了其選材,對(duì)其響應(yīng)效果作了仿真分析驗(yàn)證。這兩種新的設(shè)計(jì)是為了進(jìn)一步提高測(cè)試精度,并根據(jù)通過(guò)理論計(jì)算所得出的影響支撐板性能的結(jié)構(gòu)材料參數(shù)關(guān)系,而進(jìn)行改進(jìn)的。它們?cè)跍y(cè)試推力器陣列時(shí)產(chǎn)生的擾動(dòng)更小,因而效果的精確度更高,但是卻犧牲了板面面積,因而可以測(cè)試的陣列面積就減小了。對(duì)這兩種支撐板進(jìn)行了模態(tài)分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。并且為了驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性又作了仿真的網(wǎng)格無(wú)關(guān)性與步長(zhǎng)獨(dú)立性驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：固體微推力器陣列 固體微推力器測(cè)試臺(tái) 隔熱層 有限元分析 微型機(jī)械系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V435
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題背景與研究意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-21
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外對(duì)于微推力器的研究9-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外微推力器測(cè)試臺(tái)的研究概況17-21
• 1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 微推力器陣列結(jié)構(gòu)改進(jìn)23-56
• 2.1 微推力器陣列結(jié)構(gòu)23-29
• 2.1.1 裝藥設(shè)計(jì)24-25
• 2.1.2 噴管設(shè)計(jì)25-26
• 2.1.3 點(diǎn)火設(shè)計(jì)26-27
• 2.1.4 控制電路設(shè)計(jì)27-29
• 2.2 隔熱措施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-30
• 2.3 微推力器單元隔熱措施效果仿真30-43
• 2.3.1 微推力器單元隔熱措施效果仿真計(jì)算30-38
• 2.3.2 仿真結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證38-43
• 2.4 3x3微推力器陣列傳熱仿真43-54
• 2.4.1 3x3微推力器陣列傳熱仿真計(jì)算43-50
• 2.4.2 仿真結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證50-54
• 2.5 本章小結(jié)54-56
• 第3章 陣列微推力器測(cè)試臺(tái)架56-81
• 3.1 原測(cè)試臺(tái)架56-57
• 3.2 推力器陣列測(cè)試系統(tǒng)分析57-59
• 3.3 推力器陣列測(cè)試臺(tái)架設(shè)計(jì)59-60
• 3.4 支撐板的結(jié)構(gòu)分析60-73
• 3.4.1 仿真分析模型建立61-62
• 3.4.2 測(cè)試臺(tái)架有限元模型62-63
• 3.4.3 支撐板的模態(tài)分析63-70
• 3.4.4 支撐板的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析70-73
• 3.4.5 仿真結(jié)果分析73
• 3.5 仿真結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證73-79
• 3.6 本章小結(jié)79-81
• 第4章 小型正方形支撐板81-108
• 4.1 對(duì)于影響推力測(cè)試臺(tái)性能的因素分析81-83
• 4.2 支撐板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)83-86
• 4.2.1 幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)83-85
• 4.2.2 材料選擇85-86
• 4.3 支撐板仿真分析86-98
• 4.3.1 幾何建模86-88
• 4.3.2 模態(tài)分析88-95
• 4.3.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析95-98
• 4.4 仿真結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證98-107
• 4.5 本章小結(jié)107-108
• 結(jié)論108-110
• 參考文獻(xiàn)110-113
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單113-114
• 致謝114

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本文編號(hào)：1013931