發(fā)布時間：2020-05-07 08:12

【摘要】：在航天技術和空間探索不斷發(fā)展的基礎上,空間飛行器已成為世界各國研究的重點。本文主要針對空間飛行器的任務要求,對有效載荷艙門的鎖緊機構及鉸鏈進行設計研究和布局優(yōu)化分析。通過分析國內外艙門研究現(xiàn)狀,結合有效載荷艙門重復鎖緊機構的設計指標要求,對比了三種鎖緊方案,提出了一種鎖鉤-鎖栓的重復鎖緊機構。并對該機構傳動鎖緊方式進行研究,完成了主動端和被動端的初步設計。分析該機構動力學仿真工作流程,建立鎖緊機構的三維模型,完成了整個機構的虛擬樣機模型和仿真分析過程,獲得了鎖鉤接觸處受力曲線、鎖緊點位置變化曲線等。通過對整個鎖緊過程的動力學仿真結果進行研究,驗證是否滿足指標要求。依據(jù)動力學分析結果以及鎖緊機構其它力學要求對其進行有限元分析,考慮對整個機構的輕量化,對鎖鉤、主動鎖殼、被動鎖殼進行拓撲優(yōu)化,最終完成了滿足整個指標要求的鎖緊機構設計。艙門鉸鏈作為連接機體與艙門的重要結構,本文在保持艙門相對機體位置的基礎上,初步完成了艙門鉸鏈的原始構型設計。與此同時,建立含鉸鏈的有效載荷艙門展收機構虛擬樣機模型,分析其動力學性能和力學性能,并獲取艙門展收過程中鉸鏈的受力曲線,為有限元分析提供依據(jù)。根據(jù)動力學分析結果,對鉸鏈進行結構力學分析,以驗證是否滿足設計指標要求。在此基礎上對鉸鏈進行拓撲優(yōu)化,并完成詳細的鉸鏈結構設計。最后提出一種用于艙門測試鉸鏈受力的試驗方案,以驗證鉸鏈的力學可靠性。結合上述鎖緊機構和鉸鏈的設計結果,分別進行整體結構剛度分析,采用等效剛度法,將其替換為基本幾何構型,以方便進行鎖緊點與鉸鏈設計點在有效載荷艙門上的多點聯(lián)動布局優(yōu)化分析。建立參數(shù)化的有限元仿真分析模型,以艙門在某工況下的變形為優(yōu)化目標,優(yōu)化鎖緊點與鉸鏈設計點的數(shù)量與位置分布。從而獲取二者在滿足設計工況與指標要求的最優(yōu)布局方式。
【圖文】：

螺柱—螺母配合連接鎖緊Fig.2-2Stud-nutconnectionlocking

錐—孔配合連接鎖緊Fig.2-3Cone-holeconnectionlocking
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V423

【參考文獻】

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本文編號：2652685