新型整星隔振器的设计和研究

在不改变卫星和运载火箭结构前提下,针对某型号的配重卫星模型的隔振要求和约束条件,研制出一种新型的整星隔振器,安装在适配器和星箭界面之间,并阐述了隔振器的设计路线,建立合理的有限元模型,进行隔振器的结构参数灵敏度分析和频率响应计算,最后对整星隔振系统的进行了动态性能测试.有限元计算结果和试验数据表明,所研制的整星隔振器能够有效地隔离卫星在宽频带上横向和纵向振动,降低发射时运载火箭传递给卫星的动载荷.     

卫星天线一体化轴系驱动机构研究

导航卫星天线指向驱动机构是实现卫星星间链路天线高精度、长寿命可靠指向的核心部件。根据驱动机构需经历的发射段力学环境，入轨后真空、高低温等约束条件及星间链路天线的高精度、长寿命的特殊要求，提出了在步进电机、谐波减速器、编码器串装和一体化轴系的基础上，提高驱动机构精度和寿命的设计方法。理论分析了驱动机构预紧轴系受力状态及其影响因素，并进行了驱动机构轴系预紧力、启动转矩等效试验和使用寿命试验，分析了所设计驱动机构的负载特性；对驱动机构轴系的锁紧螺母进行结构改进，使驱动机构轴系的受力得到了较好的优化。为验证所设计驱动机构及其改进方法的正确性，在地面开展了不同热环境下精度和寿命等测试试验，最终验证了该导航卫星天线驱动机构能够满足天线在特殊环境下高精度、长寿命在轨稳定运行的要求。机构轴系预紧力的分析和试验验证工作具有一定的工程指导意义。     

一种整星隔振器的研制

在不改变卫星和运载火箭结构前提下,针对某型号的配重卫星模型的隔振要求和约束条件,研制出一种新型的整星隔振器,安装在适配器和星箭界面之间,阐述隔振器的设计路线,建立合理的有限元模型,进行隔振器的结构参数灵敏度分析和频率响应计算,最后对整星隔振系统的进行动态性能测试。有限元计算结果和试验数据表明,所研制的整星隔振器能够有效地隔离卫星在宽频带上横向和纵向振动,降低发射时运载火箭传递给卫星的环境载荷。     

应用于轴承故障诊断与分析的振动监测系统研究

针对涡轮泵轴承的特点,构建了振动试验状态监测系统。详述了轴承振动测试系统的监测原理、系统结构及应用情况。试验结果表明,本振动测试系统工作稳定,测试数据信噪比高,为轴承的频谱分析带来了很大的便利,降低了分析技术难度。     

数传天线机电耦合建模及微振动特性仿真与试验研究EI北大核心CSCD

星载数传天线是航天器低频段微振动的主要扰振源,严重影响了遥感卫星成像质量。研究了一种以步进电机为驱动源的数传天线的微振动特性。通过线性化方法简化了步进电机的动力学方程,根据固定界面模态综合法建立了在柔性边界上步进电机驱动柔性负载的动力学模型,并给出了数传天线微振动的解析表达式。通过仿真和试验验证了上述微振动模型,分析了微振动的成因和影响因素。结果表明:试验和仿真得到的微振动频域峰值处的频率一致,幅值误差不超过9.41%&并且合理选择步进电机转速可有效降低数传天线的微振动。该模型可应用于在轨微振动预测、天线控制系统设计等领域。     

管道结构振动有限元法分析及减振研究

 对管道振动机理进行了分析，运用弹性力学理论，建立了管道系统结构振动数学模型，并采用有限元方法，通过计算机仿真，分析了管道系统的结构振动，得出了管道系统结构振动固有频率和振型分布，掌握了结构参数对结构振动的影响规律，并进行了实验验证．     

基于压电堆和粘弹性材料的新型整星混合隔振系统

摘　要：为了降低振动载荷对卫星的影响,采用压电堆和粘弹性材料作为主被动隔振元件,设计一种新型的整星混合隔振系统,并对其隔振原理进行理论分析。通过有限元方法建立该隔振系统的有限元模型并分析其频率响应特性,根据分析结果,运用特征系统实现算法获取系统的最小阶状态空间模型来设计控制器,完成离线仿真。在此基础上,对低柔性模拟卫星进行整星混合隔振试验。仿真和试验结果表明,整星混合隔振系统能够有效地降低运载火箭传递到卫星的振动载荷。与整星被动隔振系统相比,整星混合隔振系统对低频振动分量具有显著的抑制作用,证明了该隔振系统的可行性和有效性,大大提高了卫星的安全性和可靠性。     

RJ燃气轮机振动测试技术研究

本文通过对RJ燃气轮机燃气轮机振动测试系统的搭建,在机组各稳定工作状态下对该燃机系统的振动进行测试,得到机组各截面振动值,根据监测振动结果,分析了燃机系统各个振动的特征,得出该套燃气轮机系统能够安全运转的结论。     

弹载测试记录装置载体设计与研究

本文根据火炮发射时的工作环境和弹丸炸药装应力测试记录装置的工作状态，设计了一个试验弹和弹载测试记录的装载装置，经环境力和飞行稳定计算以及实弹试验，表明载体装置设计合理，可以满足炸药应力测试要求。     

整星隔振防摇装置的研究

在研究整星隔振过程中发现,整星的摇晃振动模态和纵向振动模态密切耦合,根据整星隔振系统基频下降的设计限制,仅采用一般的隔振器,其纵向隔振性能不易满足设计指标.针对某卫星的隔振设计要求,提出由七连杆防摇机构和隔振器组成的整星隔振防摇方案,通过有限元模型的模态分析和缩比卫星模型的性能测试,验证此方案的可行性,即在不提高整星的纵向振动模态频率下,提高摇晃振动的模态频率.     

地球低轨道卫星天线在轨热致振动分析

由于地球的频繁遮挡,当地球卫星在低轨道运行时,卫星的可展开天线会处在高低温交替的环境中,从而形成剧烈变化的温度场。剧烈的温度梯度变化会导致柔性较大的可展开天线发生热致振动,降低卫星全极化探测头部等关键部件的寿命。首先建立某型号卫星的物理模型,然后利用有限元法对其进行在轨时的空间瞬态热分析,得到可展开天线的温度场,将温度作为约束映射到结构仿真中,再在结构有限元模型上分析卫星的热变形,实现卫星天线热致振动的预测并为天线结构优化设计提供数据支持。对卫星模型进行热分析可以监测各时期的温度场以及预测有可能发生的热致振动,从而在不断优化设计的基础上避免这种不利的扰动。     

空间热载荷作用下星载天线耦合动态影响分析

为了研究空间热载荷对星载天线刚柔耦合多体系统的扰动,根据抛物反射面几何特征,采用壳体单元有限元离散化法,并考虑壳体厚度方向上的温度变化,建立了有限元列式的热传导方程;引入与应变能有关的耦合项,利用拉格朗日法推导了星载天线系统的大范围刚柔耦合动力学方程,研究了温度载荷对星载天线多体系统的动力学特性影响。仿真结果表明:空间热效应引起了动态的温度载荷,与结构变形发生耦合,诱发耦合颤振,加剧柔性反射面的弹性振动,造成卫星姿态和天线指向的扰动,严重影响了星载天线的指向精度。结论对星载天线指向精度的分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。     

雪崩光电二极管高精度三维微调架结构设计与分析

通过利用计算机软件实体建模及有限元分析和测试实验的方法,为某卫星激光测距系统的雪崩光电二极管接收器设计了新型结构的高精度三维微调架.首先,使用UG软件进行三维实体建模;然后,利用有限元分析软件MSC.Patran对微调架模型进行静力分析和模态分析;最后,对微调架实物进行振动和精度测试实验.实验结果和有限元分析结果较为吻合,验证了有限元分析的可靠性.软件设计及分析和测试实验的结果表明微调架的设计满足预期的设计要求,能够实现对雪崩二极管的精密调整,使其正常工作.     

舰艇结构的动态特性分析

以各国海军普遍采用的液压平衡式发射系统为研究对象,通过对发射压力固有特性的分析,建立舰艇结构的有限元分析模型。在此基础上,进行模态和瞬态计算与分析,结合发射采用的高压水的性能曲线,探讨影响鱼雷水下发射结构噪声的主要因素,包括舰艇壳体属性、流体属性及发射管壳体属性等,和未来进一步研究的方向。     

操控台结构优化设计及运输包装方法研究

目的 解决操控台在按照振动试验考核过程中出现的内部结构散架、表面磨损等问题,通过振动试验考核,满足恶劣颠簸路段运输要求。方法 对操控台进行力学仿真,对操控台结构最大等效应力处进行优化设计,提出一种加固木箱填充聚氨酯发泡材料的包装方法,采用有限元仿真计算和剩余强度系数公式评估强度安全,并通过随机振动试验进行验证。结果 优化结构及改进包装后的操控台剩余强度系数大于1,随机振动试验后台体及包装箱未出现损坏现象。结论 操控台结构优化方式和新型包装方法具有合理性,满足振动试验考核和恶劣颠簸路段运输要求。     

Performance evaluation of multi-sensor data-fusion systems in launch vehicles

In this paper, the utilization of multi-sensors of different types, their characteristics, and their data-fusion in launch vehicles to achieve the goal of injecting the satellite into a precise orbit is explained. Performance requirements of sensors and their redundancy management in a typical launch vehicle are also included. The role of an integrated system level-test bed for evaluating multi-sensors and mission performance in a typical launch vehicle mission is described. Some of the typical simulation results to evaluate the effect of the sensors on the overall system are highlighted     

聚乙烯泡沫缓冲系统跌落冲击过载仿真分析

目的将聚乙烯泡沫静态压缩特性引入有限元中创建材料,并应用于跌落冲击进行过载仿真分析。方法通过聚乙烯泡沫静态压缩实验,得到材料真实应力-应变曲线,并引入基于Ansys的Crushable Foam模型,最后仿真分析聚乙烯泡沫缓冲系统的跌落冲击过载,并与跌落实验结果进行对比分析。结果聚乙烯泡沫缓冲系统的仿真冲击加速度曲线与跌落实验曲线趋势基本吻合。结论基于Crushable Foam模型的聚乙烯泡沫静态压缩性能的引入可行、有效,并为非线性缓冲系统有限元分析提供了参考价值。     

计及金属铰链的环形可展天线热-结构分析

空间热环境对环形可展天线在轨服役稳定性的影响很大，时刻变化着的热环境会造成天线温度的剧烈波动，从而导致天线结构的热变形，使得天线的形面精度恶化，影响天线电信号的传输甚至导致天线失效，因此有必要对天线进行热-结构分析。以环形可展天线为研究对象，考虑天线在轨服务环境中的各类因素（包括空间真空、空间低温、微重力和空间热源等），基于斯忒藩-玻尔兹曼定律和傅里叶热传导理论，利用有限元软件建立计及金属铰链的环形可展天线的热辐射-热传导分析模型，研究了环形可展天线的非均匀温度场；基于弹性热力学理论及有限元理论，建立计及与不计及金属铰链的环形可展天线的热变形分析模型，研究了非均匀温度场对环形可展天线形面精度和张力比的影响规律。研究结果表明：相较于不计及金属铰链的环形可展天线，计及金属铰链的环形可展天线的形面精度和张力比均发生恶化，其中形面精度变化值已达到毫米级。研究结果对同类型环形可展天线的热-结构分析有重要的借鉴意义，可为天线的结构设计提供参考。