本文關(guān)鍵詞：星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的研究

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【摘要】：裝載在衛(wèi)星上的可展開(kāi)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)。星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)是衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的重要組成部分,是直接執(zhí)行衛(wèi)星功能的重要平臺(tái),其實(shí)現(xiàn)技術(shù)直接影響到衛(wèi)星的技術(shù)水平。本文基于浙大皮星二號(hào)可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的研制,對(duì)其若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究。在查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,介紹了星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)外小衛(wèi)星技術(shù)的最新進(jìn)展,并著重介紹了浙大皮星二號(hào)可展開(kāi)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的研制過(guò)程及成果意義。為確保小型航天器預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的鎖緊釋放可靠,設(shè)計(jì)了一種新型的熱刀式鎖緊釋放裝置。介紹了裝置的基本原理及構(gòu)造,改進(jìn)了熱刀電熱元件的設(shè)計(jì),對(duì)熱刀裝置進(jìn)行了熱仿真分析與電熱性能測(cè)試；通過(guò)鎖緊捆繩的參數(shù)對(duì)比與試驗(yàn),選擇了Dyneema繩并說(shuō)明了捆繩蠕變控制方案,試驗(yàn)研究了捆繩預(yù)緊力與收攏鎖定狀態(tài)結(jié)構(gòu)基頻及平均熔斷時(shí)間的關(guān)系并確定了捆繩預(yù)緊力的準(zhǔn)確值；提出了標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)緊力施加裝置及施加方案；最后進(jìn)行了解鎖功能試驗(yàn)驗(yàn)證了裝置的可行性。針對(duì)星載預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu)收攏狀態(tài)缺乏明確的判定標(biāo)準(zhǔn),且需滿(mǎn)足運(yùn)載火箭主動(dòng)飛行段力學(xué)環(huán)境要求的難點(diǎn),提出了整星“穩(wěn)定”收攏狀態(tài)的確定標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)其“穩(wěn)定”收攏狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有限元分析和相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證,為后續(xù)預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu)收攏狀態(tài)的研究提供了借鑒�；谛禽d預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu),通過(guò)試驗(yàn)研究了捆繩預(yù)緊力與收攏狀態(tài)結(jié)構(gòu)基頻及平均熔斷時(shí)間的關(guān)系并確定了捆繩預(yù)緊力；利用ANSYS對(duì)整星“穩(wěn)定”收攏狀態(tài)進(jìn)行了有限元建模及強(qiáng)度、模態(tài)分析；通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和錘擊法測(cè)基頻試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的合理性。對(duì)其進(jìn)行了可靠性預(yù)計(jì),并分別從系統(tǒng)層面,經(jīng)典的故障樹(shù)法理論,以及通過(guò)ADAMS的展開(kāi)仿真對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)可靠性分析。結(jié)果表明,該可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理,可靠性高,滿(mǎn)足航天的要求。最后給出了可展開(kāi)結(jié)構(gòu)整個(gè)的裝配工藝流程,以便為工作人員提供安裝指導(dǎo)并協(xié)調(diào)安裝。
【關(guān)鍵詞】：熱刀 鎖緊釋放裝置 預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu) 預(yù)緊力施加 解鎖功能試驗(yàn) 收攏狀態(tài) 力學(xué)分析 可靠性分析 裝配工藝
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V474
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外小衛(wèi)星技術(shù)的最新進(jìn)展15-18
• 1.3 浙大皮星二號(hào)可展開(kāi)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目18-23
• 1.3.1 關(guān)富玲教授課題組工作簡(jiǎn)介20-21
• 1.3.2 科研成果的重要意義21-22
• 1.3.3 浙大“皮星二號(hào)”衛(wèi)星總結(jié)22-23
• 1.3.4 在軌測(cè)試總結(jié)評(píng)審意見(jiàn)23
• 1.4 本文主要工作23-25
• 第2章 星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)說(shuō)明25-32
• 2.1 任務(wù)功能與技術(shù)要求25-27
• 2.1.1 任務(wù)功能25
• 2.1.2 技術(shù)要求25-27
• 2.2 方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介27-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 新型熱刀式鎖緊釋放裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)32-59
• 3.1 引言32-34
• 3.2 系統(tǒng)組成及工作原理介紹34-44
• 3.2.1 應(yīng)用背景34-35
• 3.2.2 系統(tǒng)組成及工作原理35-36
• 3.2.3 熱刀與限位裝置的構(gòu)造與設(shè)計(jì)36-38
• 3.2.4 熱刀裝置熱仿真分析與電熱性能測(cè)試38-44
• 3.3 鎖緊捆繩參數(shù)分析與試驗(yàn)44-49
• 3.3.1 捆繩的選擇44-45
• 3.3.2 捆繩的蠕變控制45-46
• 3.3.3 捆繩預(yù)緊力的確定46-49
• 3.4 裝置操作原理49-50
• 3.5 解鎖功能試驗(yàn)驗(yàn)證50-55
• 3.5.1 大氣環(huán)境熱刀解鎖功能驗(yàn)證試驗(yàn)51-52
• 3.5.2 熱真空環(huán)境熱刀解鎖功能驗(yàn)證試驗(yàn)52-54
• 3.5.3 熱刀解鎖功能試驗(yàn)結(jié)論54-55
• 3.6 樣整星熱刀解鎖展開(kāi)試驗(yàn)55-57
• 3.7 本章小結(jié)57-59
• 第4章 星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)收攏狀態(tài)的確立、分析與試驗(yàn)59-75
• 4.1 引言59-60
• 4.2 整星“穩(wěn)定”收攏狀態(tài)的確立60-61
• 4.2.1 整星簡(jiǎn)介60-61
• 4.2.2 捆繩預(yù)緊力值的確定61
• 4.2.3 確定整星“穩(wěn)定”收攏狀態(tài)61
• 4.3 整星穩(wěn)定收攏狀態(tài)力學(xué)分析61-68
• 4.3.1 有限元建模62-63
• 4.3.2 強(qiáng)度分析63-66
• 4.3.3 模態(tài)分析66-68
• 4.4 整星振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)68-71
• 4.4.1 試驗(yàn)結(jié)論69-71
• 4.5 錘擊法測(cè)量整星收攏狀態(tài)基頻71-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第5章 星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)可靠性研究75-85
• 5.1 引言75-76
• 5.2 星載預(yù)應(yīng)力可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的的可靠性預(yù)計(jì)76
• 5.3 系統(tǒng)層面的可靠性設(shè)計(jì)76-78
• 5.4 基于故障樹(shù)法的可靠性分析78-83
• 5.4.1 故障樹(shù)分析法的基本原理78
• 5.4.2 平面桁架式可展開(kāi)結(jié)構(gòu)失效樹(shù)模型78-81
• 5.4.3 基于ADAMS分析的展開(kāi)可靠性分析81-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 第6章 星載可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的裝配工藝85-110
• 6.1 引言85
• 6.2 總說(shuō)明85
• 6.3 材料齊套表85-91
• 6.4 結(jié)構(gòu)的質(zhì)量91-92
• 6.5 裝配流程92-110
• 6.5.1 金屬零件鍍膜、編號(hào)92
• 6.5.2 桿件配對(duì)92-99
• 6.5.3 桿件貼膜99
• 6.5.4 節(jié)點(diǎn)與接頭的連接99-103
• 6.5.5 六分之一模型的拼裝103-108
• 6.5.6 不同區(qū)域的拼裝108
• 6.5.7 接觸件的安裝108
• 6.5.8 限位裝置的安裝和熱刀支架的安裝108-109
• 6.5.9 展開(kāi)結(jié)構(gòu)的收攏109
• 6.5.10 螺釘涂螺紋膠109-110
• 第7章 結(jié)論與展望110-112
• 7.1 本文研究成果110-111
• 7.2 進(jìn)一步的工作111-112
• 參考文獻(xiàn)112-116
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及科研成果116

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本文編號(hào)：710362