本文關(guān)鍵詞：磁懸浮飛輪抱式鎖緊機構(gòu)碳纖維彈片優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：針對磁懸浮飛輪抱式鎖緊機構(gòu)用一體式碳纖維彈片,提出了一種新型優(yōu)化方法。通過將碳纖維彈片等效為懸臂梁模型,對其進行靜力學(xué)和動力學(xué)分析,得到其最大過盈摩擦力、鎖緊力、解鎖力、最大彎曲應(yīng)力和一階共振頻率。基于有限元法,對彈片進行靈敏度分析,得到彈片上端和下端兩組互不相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù),并分別對兩組結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化結(jié)果表明,當(dāng)彈片個數(shù)為12時,質(zhì)量達到最小60.5 g,比最初170 g減少了64%。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果研制了一套鎖緊機構(gòu),利用三軸正弦掃頻振動和隨機振動試驗,檢驗鎖緊機構(gòu)對磁懸浮飛輪系統(tǒng)的保護效果。結(jié)果顯示,振動試驗中定、轉(zhuǎn)子間最大相對振動位移為50μm,遠小于磁懸浮飛輪保護間隙200μm,表明鎖緊機構(gòu)能夠?qū)︼w輪系統(tǒng)實施有效保護。
【作者單位】： 北京石油化工學(xué)院機械工程學(xué)院;北京控制工程研究所;北京航空航天大學(xué)慣性技術(shù)重點實驗室;北京航空航天大學(xué)新型慣性儀表與導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 磁懸浮飛輪 鎖緊機構(gòu) 多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計 有限元 碳纖維彈片
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51405022) 國家自然科學(xué)創(chuàng)新研究群體基金資助項目(61121003) 國家杰出青年科學(xué)基金資助項目(60825305)
【分類號】：V249.1
【正文快照】： 引言動量交換系統(tǒng)可提供很高的姿態(tài)控制精度,被廣泛運用于空間飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)。飛輪通過改變角動量的大小產(chǎn)生所需的控制力矩,從而精確控制空間飛行器的姿態(tài)[12]。磁懸浮飛輪采用磁軸承支承技術(shù),避免了傳統(tǒng)機械軸承的過零摩擦,無需潤滑,可高速旋轉(zhuǎn),并能在超低溫度、高真空

【相似文獻】

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本文編號：974795