本文關(guān)鍵詞：空間站轉(zhuǎn)位機構(gòu)高低溫性能測試系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究

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【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(xué)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(gòu)建過程中,轉(zhuǎn)位機構(gòu)起到了關(guān)鍵作用,對艙體的對接、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)位機構(gòu)等要受到相較于地面環(huán)境更加嚴苛的挑戰(zhàn)。基于此,為保證空間站轉(zhuǎn)位機構(gòu)的正常工作,確保其適應(yīng)太空高低溫環(huán)境,應(yīng)建立一套性能良好的高低溫性能測試機構(gòu),作為轉(zhuǎn)位機構(gòu)設(shè)計的必要環(huán)節(jié),完成轉(zhuǎn)位機構(gòu)在高低溫環(huán)境中轉(zhuǎn)位過程的綜合性能測試,來驗證轉(zhuǎn)位機構(gòu)工作的可靠性。飛輪是在旋轉(zhuǎn)運動中用于存儲旋轉(zhuǎn)動能的一種機械裝置,是轉(zhuǎn)位機構(gòu)慣量模擬系統(tǒng)中不可或缺的部分,是實物慣量模擬的關(guān)鍵。根據(jù)設(shè)計參數(shù)利用ANSYS Workbench對其進行靜力學(xué)分析,模態(tài)分析,驗證其安全性。由于轉(zhuǎn)位機構(gòu)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(dǎo)現(xiàn)象,外部零部件可能會承受過高或過低的溫度導(dǎo)致系統(tǒng)的測試結(jié)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(xué)軟件進行相關(guān)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(guān)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(zhuǎn)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(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V476.1

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