超大構(gòu)型結(jié)構(gòu)的支撐可以實現(xiàn)航天器更高性能指標(biāo),但是受到運載等資源限制,目前無法實現(xiàn)超大型結(jié)構(gòu)的直接發(fā)射入軌,但可以采用在軌建造及再生技術(shù)方案。桁架結(jié)構(gòu)具備桿件分解后受運載器載荷艙尺寸限制小、在空間易裝配等優(yōu)點,使得地面發(fā)射、在軌組裝超大型空間結(jié)構(gòu)成為可能。本項目結(jié)合在軌服務(wù)與維護(hù)的實際需要,開展空間大型桁架結(jié)構(gòu)在軌裝配地面演示系統(tǒng)研究,驗證空間大型桁架結(jié)構(gòu)在軌裝配的部分關(guān)鍵技術(shù),為在軌裝配提供技術(shù)基礎(chǔ)。本文對正六面體桁架展開研究,首先驗證其幾何不變性,隨后對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,以重量和基頻等為約束條件,使用了多元線性回歸法建立了桁架重量和基頻經(jīng)驗?zāi)Ｐ捅磉_(dá)式,預(yù)測各因素與桁架質(zhì)量和基頻的關(guān)系,并采用正交試驗法研究了各影響因素對桁架重量和基頻的交互影響,將桁架基頻的最優(yōu)組合同桁架質(zhì)量最優(yōu)組合進(jìn)行折中處理,最終桁架輕量化指標(biāo)達(dá)4.89%。本文采用素材組裝方式進(jìn)行桁架裝配,以廠內(nèi)技術(shù)為依托,對素材的連接形式進(jìn)行優(yōu)選,通過幾種連接形式優(yōu)缺點對比,選定卡隼形式作為素材鎖合結(jié)構(gòu)。隨后對卡隼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,最終采用ABAQUS軟件對卡隼結(jié)構(gòu)插拔過程進(jìn)行仿真分析,并通過生產(chǎn)樣件進(jìn)行裝配實驗,仿真結(jié)果和實驗... 

【文章來源】：北華航天工業(yè)學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 在軌裝配技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大型桁架結(jié)構(gòu)在軌構(gòu)建研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于素材組裝技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)論
    1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 桁架優(yōu)化設(shè)計
    2.1 概述
    2.2 理論分析
        2.2.1 正六面體桁架結(jié)構(gòu)幾何不變性充分驗證
        2.2.2 單元剛度矩陣的求解
        2.2.3 整體剛度矩陣求解
        2.2.4 基本單元驗證
    2.3 桁架優(yōu)化設(shè)計
        2.3.1 正交試驗介紹
        2.3.2 試驗方案設(shè)計
        2.3.3 試驗結(jié)果直觀分析
        2.3.4 建立經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br>    2.4 優(yōu)化結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鎖合技術(shù)
    3.1 概述
    3.2 鎖合固結(jié)方案介紹
        3.2.1 焊接形式
        3.2.2 鉚接形式
        3.2.3 膠接形式
        3.2.4 卡隼形式
        3.2.5 螺接形式
    3.3 鎖合固結(jié)方案優(yōu)選
        3.3.1 卡隼結(jié)構(gòu)介紹
        3.3.2 卡隼結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.4 卡隼結(jié)構(gòu)裝配力學(xué)分析
        3.4.1 非線性分析和接觸分析
        3.4.2 求解器的選擇
        3.4.3 裝配分析過程
        3.4.4 裝配分析結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 裝配系統(tǒng)整體設(shè)計方案
    4.1 概述
    4.2 空間桁架結(jié)構(gòu)在軌裝配方案分析
        4.2.1 設(shè)計原則
        4.2.2 在軌建造方案分析
    4.3 總體設(shè)計
        4.3.1 桁架構(gòu)型
        4.3.2 桁架拓展建造流程
        4.3.3 裝配系統(tǒng)整體設(shè)計
    4.4 各單元詳細(xì)設(shè)計
        4.4.1 素材結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.4.2 素材存儲單元設(shè)計
        4.4.3 素材轉(zhuǎn)運單元設(shè)計
        4.4.4 拓展裝配單元設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 桁架裝配仿真驗證
    5.1 概述
    5.2 仿真軟件選擇
    5.3 裝配規(guī)劃與仿真系統(tǒng)構(gòu)架
        5.3.1 軟件環(huán)境選擇
        5.3.2 仿真系統(tǒng)組成
        5.3.3 桁架總體裝配規(guī)劃介紹
    5.4 裝配規(guī)劃系統(tǒng)主要界面設(shè)計及實例驗證
        5.4.1 裝配規(guī)劃系統(tǒng)界面
        5.4.2 桁架裝配仿真驗證
    5.5 DELMIA仿真分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]國外航天前沿技術(shù)最新發(fā)展淺析[J]. 韓洪濤,楊開.  國際太空. 2019(04)
[3]空間交會對接測量技術(shù)的研究[J]. 楊至楷.  中國新通信. 2018(23)
[4]2017年國際空間站科研與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 韓淋,范唯唯,楊帆,王海名.  載人航天. 2018(05)
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[6]空間大型載荷平臺在軌構(gòu)建技術(shù)探討[J]. 許煥賓,韓修柱,陳燕,趙云鵬,姜超,陳茹.  空間電子技術(shù). 2018(02)
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[8]面向補給任務(wù)的空間站共軌飛行器部署研究[J]. 王天夢,王華,李海陽.  載人航天. 2017(05)
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[10]太空增材制造的技術(shù)需求和應(yīng)用模式探索[J]. 張穎一,張偉,王功.  中國材料進(jìn)展. 2017(Z1)

碩士論文
[1]在軌組裝標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計及仿真[D]. 王龍騰.北華航天工業(yè)學(xué)院 2019
[2]星載可展開結(jié)構(gòu)若干關(guān)鍵技術(shù)問題的研究[D]. 曹長明.浙江大學(xué) 2016
[3]零重力多維展開試驗裝置研究[D]. 勵紅峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3182064