發(fā)布時間：2017-11-03 19:25

  本文關鍵詞：空間站轉位機構高低溫性能測試系統(tǒng)若干關鍵技術的研究

  更多相關文章： 轉位機構 飛輪 結構分析 熱傳遞 啟動力矩

【摘要】：空間站是一種可供航天員生活、工作的載人航天器,其環(huán)境具有微重力、潔凈、高真空等特點,便于開展對地和天文觀測、空間環(huán)境探測、空間制藥和產(chǎn)品加工等多學科的項目研究,具有非常大的經(jīng)濟效益和社會效益�？臻g站構建過程中,轉位機構起到了關鍵作用,對艙體的對接、轉位和分離完成有重要意義。在太空中溫度變化幅度大,這使得空間站上轉位機構等要受到相較于地面環(huán)境更加嚴苛的挑戰(zhàn)�；诖�,為保證空間站轉位機構的正常工作,確保其適應太空高低溫環(huán)境,應建立一套性能良好的高低溫性能測試機構,作為轉位機構設計的必要環(huán)節(jié),完成轉位機構在高低溫環(huán)境中轉位過程的綜合性能測試,來驗證轉位機構工作的可靠性。飛輪是在旋轉運動中用于存儲旋轉動能的一種機械裝置,是轉位機構慣量模擬系統(tǒng)中不可或缺的部分,是實物慣量模擬的關鍵。根據(jù)設計參數(shù)利用ANSYS Workbench對其進行靜力學分析,模態(tài)分析,驗證其安全性。由于轉位機構的工作溫度為-60℃~80℃,高低溫箱在測試過程中內(nèi)部和外部存在溫度差,出現(xiàn)熱量傳導現(xiàn)象,外部零部件可能會承受過高或過低的溫度導致系統(tǒng)的測試結果不可靠。本文對測試系統(tǒng)中的傳動軸進行熱傳動分析研究。利用ANSYS Workbench中的Steady-State Thermal模塊對初選傳動軸模型進行熱傳遞分析,然后使用統(tǒng)計學軟件進行相關分析,篩選出最影響熱傳遞的因素。針對上述因素,對傳動軸裝配體模型進行熱傳遞分析,同時采用繞流圓柱體強迫對流換熱理論和CFX熱流耦合仿真兩種方法對傳動軸進行強制對流換熱分析,定量分析氣體流速與熱傳遞效果的關系。啟動力矩,即系統(tǒng)啟動時需要克服的摩擦力矩,本測試系統(tǒng)的啟動力矩主要來自兩部分:氣浮轉臺與飛輪之間的摩擦力矩;增速器的啟動摩擦力矩。啟動摩擦力矩是評價其性能一個重要指標,通過實驗測定增速器的不同情況下的啟動摩擦力矩的大小及分布規(guī)律,分析增速器啟動力矩來源等。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V476.1

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本文編號：1137594