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航天器突起物热防护结构的瞬态温度场有限元分析 预览 被引量:4
1
作者 符致勇 范绪箕 黄春生 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2004年第3期 47-50,共4页
通过对某类航天器突起物在高超音速飞行受气动加热时的防热结构进行研究,利用ANSYS软件强大的前、后处理功能,建立有限元分析模型,计算出突起物的温度场分布.该数值模拟方法可用于计算传导和辐射耦合问题.计算结果表明,适当增加面板厚... 通过对某类航天器突起物在高超音速飞行受气动加热时的防热结构进行研究,利用ANSYS软件强大的前、后处理功能,建立有限元分析模型,计算出突起物的温度场分布.该数值模拟方法可用于计算传导和辐射耦合问题.计算结果表明,适当增加面板厚度和增大隔热材料在平面内的热传导系数是提高防热结构利用效率的方法之一. 展开更多
关键词 有限元法 温度场 热防护结构 金属蜂窝
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大型桁架展开机构热控涂层设计和热变形分析 预览
2
作者 李伟 张淑杰 《计算机辅助工程》 2012年第1期 23-26,共4页
为控制大型桁架展开机构在低地轨道(Low Earth Orbit,LEO)上的热变形,建立相应的热分析有限元模型,提出3种热控涂层备选方案.根据不同方案计算出机构在LEO上运行4个周期的瞬态温度场,并以最后一个周期的瞬态温度场为基础计算机构的热... 为控制大型桁架展开机构在低地轨道(Low Earth Orbit,LEO)上的热变形,建立相应的热分析有限元模型,提出3种热控涂层备选方案.根据不同方案计算出机构在LEO上运行4个周期的瞬态温度场,并以最后一个周期的瞬态温度场为基础计算机构的热变形.对热变形的结果进行比较,选取变形值最小的热控涂层方案进行优化,使3根主梁的温差达到最小,从而有效控制桁架展开机构的热变形. 展开更多
关键词 桁架展开机构 热变形 热控涂层 温度场 低地轨道 有限元
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包带连接特性及星-箭-包带连接结构耦合动力学的研究进展 预览 被引量:6
3
作者 秦朝烨 褚福磊 阎绍泽 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期437-444,共8页
包带连接结构是目前航天领域应用最广泛的星箭连接和分离机构.包带连接结构通过组件间的接触、摩擦传递载荷,在预紧力作用下实现星箭连接.各组件间的接触、摩擦力学行为随外载荷的变化而改变,从而导致包带连接刚度具有明显的非线性... 包带连接结构是目前航天领域应用最广泛的星箭连接和分离机构.包带连接结构通过组件间的接触、摩擦传递载荷,在预紧力作用下实现星箭连接.各组件间的接触、摩擦力学行为随外载荷的变化而改变,从而导致包带连接刚度具有明显的非线性特征,影响火箭的运载能力以及星箭系统的动力学特性.本文对包带连接结构的局部连接特性及其对星箭整体系统动力学特性的影响进行了综述.首先介绍了国内外针对包带连接特性开展的研究工作,重点评述了有关包带连接结构的承载能力和连接刚度等问题的研究进展;随后,围绕包带连接结构在星箭系统模型中的表征及其对星箭系统动特性的影响等问题,对星-箭-包带耦合动力学进行了论述;最后,指出了这一领域需要进一步研究的若干问题. 展开更多
关键词 包带连接结构 星-箭-包带耦合 承载能力 连接刚度 动力学特性
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挠性卫星快速机动复合控制 预览 被引量:1
4
作者 饶卫东 徐李佳 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2013年第6期41-48,57共9页
文章给出了挠性卫星快速机动复合控制方法,包括前馈和反馈控制.反馈控制消除姿态误差,使得本体完成姿态机动目标;前馈控制柔化和优化参考输入,规避挠性振动.反馈控制采用经典PD控制,而前馈控制采用正弦优化控制.正弦优化控制通过优化正... 文章给出了挠性卫星快速机动复合控制方法,包括前馈和反馈控制.反馈控制消除姿态误差,使得本体完成姿态机动目标;前馈控制柔化和优化参考输入,规避挠性振动.反馈控制采用经典PD控制,而前馈控制采用正弦优化控制.正弦优化控制通过优化正弦序列系数,能同时抑制大量挠性振动(包括低阶和高阶模态).最后,文章对该复合控制方法进行了数学仿真,结果表明:在动力学不确定性和外界干扰存在的情况下,该方法仍能有效完成姿态快速机动,同时抑制最后的残余振动达到合理的水平. 展开更多
关键词 快速机动 复合控制 正弦优化控制 高斯伪谱法 挠性卫星
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某塔架摆杆系统喘行问题的故障分析与诊断 预览
5
作者 唐力伟 孙中兴 周杰 《中国工程机械学报》 2013年第5期437-440,450共5页
针对某兵器发射塔架摆杆系统运行过程中存在的速度不均(喘行)现象进行故障诊断.首先建立摆杆系统的等效动力学模型,并运用准静态法对该模型进行动力学分析,根据所得动力学方程探究了该摆杆系统的动态特性.结合系统动态特性,通过试验... 针对某兵器发射塔架摆杆系统运行过程中存在的速度不均(喘行)现象进行故障诊断.首先建立摆杆系统的等效动力学模型,并运用准静态法对该模型进行动力学分析,根据所得动力学方程探究了该摆杆系统的动态特性.结合系统动态特性,通过试验分析并验证了造成喘行现象的故障原因,指出了故障的排除方法. 展开更多
关键词 喘行现象 故障诊断 动力学模型 准静态法 动态特性 试验
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桁架式可展开天线的关节运动可靠度分析 预览 被引量:4
6
作者 侯国勇 关富玲 赵孟良 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期 959-963,共5页
将桁架式可展开天线的运动关节简化为单节摇杆,并对摇杆执行功能的过程进行分解,分析指出了其运动功能可靠度中包含矩的功能函数和功的功能函数这两个并联的功能函数。利用随机函数的矩法和可靠度分析中的一次二阶矩法,为天线展开过... 将桁架式可展开天线的运动关节简化为单节摇杆,并对摇杆执行功能的过程进行分解,分析指出了其运动功能可靠度中包含矩的功能函数和功的功能函数这两个并联的功能函数。利用随机函数的矩法和可靠度分析中的一次二阶矩法,为天线展开过程中的各个分解步骤构建了按矩的功能函数和按功的功能函数对应的可靠度计算表达式。通过一个算例计算了天线展开机构关节运动的功能可靠度。 展开更多
关键词 可展天线 运动关节 运动可靠度 功能函数
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可伸缩挠性结构的稳定控制 预览 被引量:2
7
作者 张洪华 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1998年第1期 1-5,共5页
对于挠性梁收缩过程的不稳定性,提出了边界控制方案,并设计了相应的控制律。受控结构的振动能量总是被耗散,系统的阻尼被增强,从而挠性梁的伸缩过程,收缩过程和平台保持过程都被稳定化。
关键词 挠性结构 稳定性 振动控制 边界控制 飞行器
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正八面体单元空间伸展臂研究 预览 被引量:2
8
作者 陈务军 关富玲 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期 41-47,共7页
空间伸展臂是广泛应用的航天结构。本文分析了正八面体单元伸展臂的构成原理;推导出展开过程的运动轨迹和滑动-转动单元的两种9×9刚度矩阵;建立了在预应力和外载下的受力分析模型。文中介绍并分析了一个高4400mm伸展臂... 空间伸展臂是广泛应用的航天结构。本文分析了正八面体单元伸展臂的构成原理;推导出展开过程的运动轨迹和滑动-转动单元的两种9×9刚度矩阵;建立了在预应力和外载下的受力分析模型。文中介绍并分析了一个高4400mm伸展臂方案。 展开更多
关键词 空间伸展臂 展开过程分析 航天结构 正八面体
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超大直径网格加筋筒壳快速屈曲分析方法 被引量:2
9
作者 王博 田阔 +2 位作者 郑岩冰 郝鹏 张可 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期178-186,共9页
针对新一代重型运载火箭及大型飞机中存在的超大直径网格加筋壳结构,提出了一种快速屈曲分析方法。首先,基于渐进均匀化法的快速数值实现方法和瑞利-里兹法建立了快速屈曲分析框架,并通过与算例中等效刚度法屈曲载荷结果进行比较,验证... 针对新一代重型运载火箭及大型飞机中存在的超大直径网格加筋壳结构,提出了一种快速屈曲分析方法。首先,基于渐进均匀化法的快速数值实现方法和瑞利-里兹法建立了快速屈曲分析框架,并通过与算例中等效刚度法屈曲载荷结果进行比较,验证了本文方法具有较高的预测精度。然后,对比了3种结构尺寸下网格加筋壳屈曲分析效率,结果表明本文方法不受结构尺寸影响,平均计算时间仅为6s,凸显了其用于超大直径结构分析的高效性。进而,基于本文方法对4种传统加筋构型及2种新型多级加筋构型进行屈曲载荷评估,其预测误差均在3.0%以内,表现出广泛的构型适用性。在此基础上,通过优化设计的方法对比了上述6种加筋构型的承载效率,优化结果表明本文提出的多级三角型加筋构型最具承载优势,相较于初始方案取得了82.2%的承载增幅,可作为一种新型超大直径网格加筋壳结构储备。 展开更多
关键词 网格加筋筒壳 渐进均匀化法 瑞利-里兹法 屈曲分析 优化设计
卫星整体隔振系统的功率流试验研究 预览
10
作者 周林 范欣欣 《滨州学院学报》 2017年第4期24-28,共5页
以自行设计的形状记忆合金( SMA)整星隔振器为例,针对卫星发射主动段,首次搭 建了功率流测量试验平台,采用直接功率流测量法成功采集到力和响应加速度信号,并计算和比 较了两种工装下卫星的传递功率流特性.然后,定义了功率流传递率,... 以自行设计的形状记忆合金( SMA)整星隔振器为例,针对卫星发射主动段,首次搭 建了功率流测量试验平台,采用直接功率流测量法成功采集到力和响应加速度信号,并计算和比 较了两种工装下卫星的传递功率流特性.然后,定义了功率流传递率,并与隔振传递率进行比 较,显示了功率流传递率作为评价指标的优越性.最后,通过功率流传递率分析了 SM A整星隔 振系统的能量传递机理,定量评价了 SMA隔振器的隔振性能.结果表明:功率流传递率作为评 估指标可以更好地在频域定量评价整星隔振器的隔振性能,有利于航空航天领域中隔振系统的 设计. 展开更多
关键词 整星隔振 功率流 形状记忆合金 传递率
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直圆抛物线复合铰链柔度研究 预览
11
作者 张伟 杨立保 +2 位作者 李清雅 王严 王晶 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第11期250-256,共7页
提出了一种新型柔性铰链:双边直圆抛物线复合铰链,建立了其理论结构模型,利用卡氏第二定理及微积分理论对铰链的主要性能指标柔度和转动精度进行计算,并取实际参数对柔度及转动精度进行了理论计算及有限元分析,同时对影响铰链性能的结... 提出了一种新型柔性铰链:双边直圆抛物线复合铰链,建立了其理论结构模型,利用卡氏第二定理及微积分理论对铰链的主要性能指标柔度和转动精度进行计算,并取实际参数对柔度及转动精度进行了理论计算及有限元分析,同时对影响铰链性能的结构参数进行研究,结果表明:铰链柔度及转动精度的理论值与有限元分析值相比较,一致性大于92%,且铰链柔度随最小切割厚度t的变化最大。作为一种新型铰链与其他柔性铰链进行了对比,直圆抛物线铰链融合了直圆铰链与抛物线铰链的优点,当c<L/2时,铰链具有较强的转动性能及较弱的载荷敏感性,且热适应能力更强。所设计的直圆抛物线铰链为包括空间环境使用的支撑结构柔节的设计提供了指导。 展开更多
关键词 铰链 柔度 直圆 抛物线
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带间隙空间结构的动力学特性分析 预览 被引量:8
12
作者 文荣 吴德隆 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1998年第1期 7-12,共6页
研究带间隙空间结构的动力学问题。着重讨论了间隙引起的结构非线性特性,从理论上探讨了一维间隙系统的定量及定性求解方法,并通过伸展机构的试验研究,验证了间隙对结构动力学特性的影响。
关键词 可延展结构 非线性系统 动力学分析 航天结构
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空间索杆铰接式伸展臂参数设计与精度测量 预览 被引量:2
13
作者 郭宏伟 邓宗全 刘荣强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期 1105-1111,共7页
结合空间索杆铰接式伸展臂在航天工程中的应用,基于伸展臂从航天器伸出且前端支撑负载的在轨工作状态,运用欧拉梁理论建立了悬臂式伸展臂理论分析模型。分析了工作状态下伸展臂与负载系统的固有频率和根部弯曲强度,提出了基于伸展臂固... 结合空间索杆铰接式伸展臂在航天工程中的应用,基于伸展臂从航天器伸出且前端支撑负载的在轨工作状态,运用欧拉梁理论建立了悬臂式伸展臂理论分析模型。分析了工作状态下伸展臂与负载系统的固有频率和根部弯曲强度,提出了基于伸展臂固有频率限制和根部弯矩限制的伸展臂参数设计方法。通过算例分析了伸展臂线密度、半径、纵杆截面面积等主要设计参数与伸展臂固有频率和根部弯矩之间的关系。研制了伸展臂原理样机,其弯曲刚度和抗弯强度分别为0.388 MN.m^2和562.12 N.m,验证了伸展臂具有较高的刚度和强度。对伸展臂物理样机的地面重复展开定位精度进行了测量实验,其轴向、水平、竖直方向上的重复展开精度分别为0.127 mm、0.645 mm和0.588 mm,证明了伸展臂具有较高的重复展开定位精度。 展开更多
关键词 空间索杆铰接式伸展臂 模型 固有频率 弯曲强度 定位精度
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微重时矩形容器内液体自由晃动等效力学模型 预览 被引量:6
14
作者 程绪铎 《吉林大学自然科学学报》 CSCD 1999年第3期 44-48,共5页
研究微重环境下矩形容器内液体晃动动力学,用付氏级数展开法,得到液体自由晃动的频率与速度势,用力的等效原理建立了液体自由晃动弹簧-振子-阻尼器等效力学给出数值结果。
关键词 微重 液体晃动 等效力学模型 充液卫星 矩形容器
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考虑主动散热圆柱多孔夹层材料等效热导率及散热性能
15
作者 张凯 邓子辰 +1 位作者 王博 周加喜 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期237-242,共6页
针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关... 针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关系。采用考虑主动散热的等效热导率,计算结构瞬态温度分布,并与有限元结果进行对比。同时,计算了夹层圆柱壳相对密度和结构散热性能的关系以及最大散热性能相对应的最优相对密度和最优杆件厚度。通过瞬态温度分布结果与有限元结果对比,得到采用考虑主动散热的等效热导率所得结果与有限元结果吻合,说明了计算等效热导率方法的有效性,并且可以准确地计算瞬态温度分布;同时分析得到等效热导率随着流体流速的增大而减小,随着结构相对密度的增大而增大;在相同结构质量下,正方形和正六边形构型具有较好的主动散热性能。 展开更多
关键词 多孔材料 主动散热 等效热导率 散热指标 瞬态温度
Guaranteed transient performance based control with input saturation for near space vehicles 被引量:3
16
作者 CHEN Mou WU QinXian +1 位作者 JIANG ChangSheng JIANG Bin 《中国科学:信息科学(英文版)》 SCIE EI 2014年第5期256-267,共12页
This paper describes the design of guaranteed transient performance based attitude control for the near space vehicle(NSV)with control input saturation using the backstepping method.To improve the robust controllabili... This paper describes the design of guaranteed transient performance based attitude control for the near space vehicle(NSV)with control input saturation using the backstepping method.To improve the robust controllability of the NSV,the parameter adaptive method is used to tackle the integrated effect of unknown time-varying disturbance and control input saturation.Based on the backstepping technique and parameter estimated outputs,a robust attitude control scheme is proposed for the NSV with input saturation.A novel robust attitude control scheme is then proposed based on a prescribed performance bound(PPB)which characterizes the convergence rate and maximum overshoot of the attitude tracking error.The closed-loop system stability under both the developed robust attitude control schemes is proved using Lyapunov’s method and uniformly asymptotical convergence of all closed-loop signals is guaranteed.Finally,simulation results are given to show the effectiveness of both the proposed robust constrained attitude control schemes. 展开更多
关键词 空间飞行器 输入饱和 瞬态性能 控制输入 基础 李亚普诺夫方法 姿态控制 控制方案
多孔火山岩超高速撞击蜂窝夹层板试验研究 预览
17
作者 廖高健 陈勇 +1 位作者 刘西 贾斌 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第24期1-6,共6页
为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹... 为研究航天器蜂窝夹层结构的超高速撞击防护性能,采用轻质多孔火山岩弹丸模拟微流星体,进行超高速撞击试验,研究蜂窝夹层板的损伤特性。结果表明:采用硅橡胶垫片,结合弹托使用,可实现轻质、脆性火山岩弹丸的超高速完整发射;在火山岩弹丸超高速撞击条件下,蜂窝夹层板主要发生正面蒙皮穿孔、蜂窝芯层坍塌、背面蒙皮花瓣开裂、脱胶等损伤模式;正面蒙皮穿孔直径随弹丸直径的增大而增大;蜂窝芯层坍塌面积和背面蒙皮损伤面积不仅与冲击能量、弹丸直径相关,还与冲击位置相关。 展开更多
关键词 蜂窝夹层板 火山岩 超高速撞击 损伤
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蜂窝夹层结构修补工艺 预览
18
作者 沈又珍 《航天工艺》 1992年第1期32-34,共3页
航天飞行器蜂窝夹层结构和其他结构一样,不论在制造或使用过程中,不可避免地会由于各种原因造成不同程度的损坏,为使结构不因局部损坏而影响使用,根据损坏的情况进行有效的、针对性的修补方法研究,对蜂窝夹层结构的生产使用具有较大的... 航天飞行器蜂窝夹层结构和其他结构一样,不论在制造或使用过程中,不可避免地会由于各种原因造成不同程度的损坏,为使结构不因局部损坏而影响使用,根据损坏的情况进行有效的、针对性的修补方法研究,对蜂窝夹层结构的生产使用具有较大的现实意义。为此针对几个典型部位的损坏情况所采用的修补工艺作了介绍,并对蜂窝夹层结构修补前及修补后的性能进行了对比。 展开更多
关键词 航天器 缺陷分析 修整 蜂窝结构
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多粘弹性胶膜夹层约束阻尼梁损耗因子分析 预览 被引量:7
19
作者 徐超 张醒 +1 位作者 李瑞杰 游少雄 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期 458-462,共5页
研究了嵌入多粘弹性胶膜夹层约束阻尼梁结构的固有频率及损耗因子分析的一种有限元方法。基于分层离散的LayerWise理论推导了阻尼梁单元的有限元计算程式。结合模态应变能法,建立了多阻尼层约束梁模态损耗因子的计算方法。将该方法与... 研究了嵌入多粘弹性胶膜夹层约束阻尼梁结构的固有频率及损耗因子分析的一种有限元方法。基于分层离散的LayerWise理论推导了阻尼梁单元的有限元计算程式。结合模态应变能法,建立了多阻尼层约束梁模态损耗因子的计算方法。将该方法与传统的复合单元计算方法及试验数据进行了比较。结果表明,该方法具有计算精度高、计算耗费小的优点,可应用于复杂多阻尼夹层复合结构的损耗因子分析和阻尼参数优化设计。 展开更多
关键词 阻尼 粘弹性 有限元 离散层 损耗因子
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复合材料格栅结构稳定性分析 预览 被引量:4
20
作者 何景轩 何国强 +1 位作者 任明法 侯晓 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期 331-335,347,共6页
推导了复合材料层合壳单元和层合梁单元的切线刚度阵,并给出用于复合材料格栅结构分析的梁壳刚度阵,建立了相应的复合材料格栅壳体结构有限元模型,并对其特征值稳定性的计算进行了研究。考虑了单元剖分大小对结构屈曲临界力和模态波... 推导了复合材料层合壳单元和层合梁单元的切线刚度阵,并给出用于复合材料格栅结构分析的梁壳刚度阵,建立了相应的复合材料格栅壳体结构有限元模型,并对其特征值稳定性的计算进行了研究。考虑了单元剖分大小对结构屈曲临界力和模态波形图的影响,并结合实际情况分析了边界条件变化对结构屈曲稳定性的影响,为工程中复合材料格栅结构的设计提供了有益结论。 展开更多
关键词 格栅结构 复合材料壳体 稳定性 有限元
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