基于ADAMS柔性体的分析及在太阳阵展开中的应用

先对ADAMS软件的柔性体建模的方法进行了介绍,并在MSCADAMS/View2005环境下建立了刚性太阳帆板的仿真模型,然后通过其中的一种方法,利用其新增功能把刚性帆板直接替换为柔性帆板时对卫星太阳阵的展开进行了仿真分析,并利用后处理模块对结果进行了比较,着重讨论了太阳阵本身的柔性对太阳帆板展开过程的影响。     

用于太阳电池测试的太阳模拟技术

为了提高太阳模拟器的性能,更准确地测试太阳电池的特性参数,对模拟器的光源辐照利用率、辐照均匀度、辐照度与辐照稳定性的控制进行了研究.选取同轴光学系统结构作为模拟器光学系统,通过改进光学系统的结构排布,增加光积分器等方法,改善光源辐照利用率与辐照均匀度;在分析现役模拟器控制线路的基础上,采用光反馈技术对控制线路进行重新设计,提升系统对辐照度与辐照稳定性的可控性.实验结果表明:新型的太阳模拟器能有效地控制辐照度与辐照稳定性,在直径250 mm范围内,标准光强为1000 W/m2的条件下,辐照均匀度为2.5%,辐照稳定性＜1%,较大地改进了太阳模拟器的性能.     

VM800型热真空试验设备的研制

阐述了VM800热真空试验设备的整体设计过程,介绍了一种新的热真空试验设备的高温和低温的实现方式和循环流程,并成功地在实际生产过程中得到了应用。试验设备的最终测试结果证明了整体设计的合理性。     

全自动太阳跟踪器研制和应用

本文着重描述了全自动太阳跟踪器的原理、结构、主要功能和应用。全自动太阳跟踪器具有两种可自行切换的跟踪方式：传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。这两种方式自行切换,互相配合,实现了高精度的全天候太阳的自动跟踪。全自动太阳跟踪器的研制成功,使在没有改进传感器的情况下,可提高直接辐射、总辐射的测量准确度,解决了直接辐射表信号线绕线的难题,并实现了直接辐射的全自动测量。由于全自动和准确跟踪太阳,可进行日照时数的自动测量,故填补了我国在日照时数自动测量方面的空白。另外,还可进行散射辐射的自动测量和一些其它应用。     

基于LED阵列光源的太阳模拟器

针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光谱的精确匹配。其次优化设计了菲涅尔透镜、光学积分器以及准直物镜,校正了太阳模拟器的像差,提高了太阳模拟器的能量利用效率以及辐照均匀性,并利用LightTools软件对所设计的光学系统进行仿真分析。最后搭建了光学系统实验装置,测试结果表明:100mm×100mm内的辐照度达到1 376.3 W/m~2;拟合的太阳光谱匹配度达到AM1.5条件中的A级,辐照不均匀度为±1.73%,辐照不稳定度为±0.82%,综合性能指标达到太阳模拟器中的3A级水平。     

氟化镁窗口氘灯的真空辐射衰减特性

针对真空环境下使用氟化镁窗口氘灯时,氘灯表面易受污染,导致氘灯的紫外-真空紫外辐射强度逐渐衰减的问题,对紫外-真空紫外波段辐射传递标准光源氘灯的真空辐射衰减机理进行了分析.在此基础上,研制了液氮制冷屏装置来抑制氘灯衰减.建立了氘灯真空辐射特性测试系统,利用该系统对液氮制冷屏装置的有效性进行了考察.测试结果显示,在160～300 nm波段,氘灯平均衰减率可由原来的7%/h下降为1%/h,表明液氮制冷屏装置能有效地抑制氟化镁窗口氘灯在真空环境下的辐射衰减.     

三线阵测绘相机光学系统的设计和公差分析

针对三线阵测绘相机光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路设计了一种兼具匹兹瓦型与对称型优点的新型光学系统结构.该系统在Nyquist频率77 lp/mm时,正视相机全视场的平均传递函数为0.613,前、后视相机全视场的平均传递函数为0.578;正视相机畸变为2 × 10(-5)...     

相控阵雷达子阵的热设计

针对相控阵雷达子阵系统不同的结构方案,应用热设计仿真软件建立了系列热仿真模型。依据冷板类型、冷板安装位置、功能层类型,将系列模型分为3组,并给出了3组模型的温度剖视图和温度全图。通过对热仿真结果的对比分析,选择了能较好满足子阵热设计总体要求的结构方案。分析总结了带液冷冷板子阵系统的散热规律,为今后高功率密度和大功率器件的散热提供参考。     

相控阵雷达子阵的热设计

针对相控阵雷达子阵系统不同的结构方案,应用热设计仿真软件建立了系列热仿真模型。依据冷板类型、冷板安装位置、功能层类型,将系列模型分为3组,并给出了3组模型的温度剖视图和温度全图。通过对热仿真结果的对比分析,选择了能较好满足子阵热设计总体要求的结构方案。分析总结了带液冷冷板子阵系统的散热规律,为今后高功率密度和大功率器件的散热提供参考。     

数值模拟技术在钛合金筒形件真空热胀形中的应用

真空热胀形是一种创新的加工方法，在航空航天工业中得到了广泛应用。钛合金简形件热胀形是利用钛合金材料高温塑性好、线胀系数较小的特点，采用某种高温刚性较好、线胀系数较大的材料制成模具，使模具在常温下能够自由装进零件内，一同放入真空热处理炉内，随着温度的升高，因模具的线胀系数较钛合金线胀系数大，零件受到模具膨胀产生的压力，发生塑形变形，在高温时恰好与零件在高温状态下的理想内型面吻合。当零件和模具一同降温至室温时，此热塑性变形保持下来，从而达到热胀形的目的。     

高能高准直性太阳模拟器设计

设计一种能够同时满足辐照面辐照度达到一个太阳常数和32′张角的太阳模拟器。利用理论计算和光学软件仿真相结合的设计方式,对聚光系统、积分器和准直系统分别进行设计与优化,并提出一种新的氙灯建模方式,最后利用lighttools对整体光学系统进行仿真分析,获得了各部件在光学系统中的最佳位置,使整个光学系统达到较高的能量利用率和辐照均匀性。     

基于ADAMS航天器刚性太阳帆板动力学仿真分析

基于ADAMS软件,建立了刚性太阳帆板展开动力学仿真系统,分析了帆板展开过程的动力学性能,并初步探讨了铰接处摩擦和间隙等因素对帆板展开的影响。。     

太阳电池阵多次展开锁定机构研究

介绍了一种用于某卫星太阳电池阵板间多次展开锁定机构，此机构可以分步展开太阳电池板。详细介绍了展开锁定机构的设计工作原理、仿真分析计算及其特点。研究表明所设计的机构满足任务要求，并为以后的工程应用提供了设计依据。     

卫星太阳帆板展开的动力学仿真分析与应用

研究了卫星帆板展开对整星姿态的影响,优化了展开策略。对单块帆板的展开进行了理论建模,得到了转动角度和时间关系的解析解;结合某卫星工程实际对单块帆板进行了ADAMS动力学仿真,建立了更接近实际的ADAMS模型和参数设置。通过搭建的单块帆板展开试验机构进行展开试验,测得了驱动力矩、阻力矩等参数,并对理论模型和ADAMS模型进行了参数修正。修正后的结果显示理论计算、仿真和试验结果相差在5%以内。对于10.6kg帆板而言,驱动力矩每增加0.09N·m,展开时间缩短0.4~0.5s,冲击载荷相应增加400N左右。修正过的ADAMS模型可应用于整星帆板展开动力学分析,得到不同展开策略对卫星姿态影响的大小,为展开模式的选择、姿态精确控制提供参考依据。     

某相控阵天线抗太阳辐射热设计及研究

天线作为雷达信号接收与发射的装置,常常暴露在强烈太阳光辐射之下,太阳光的热效应会使天线罩内部模块工作温度过高,引起天线内部模块过热失效,严重影响天线的各项指标性能.针对某相控阵天线进行抗太阳辐射热设计,通过对天线进行热仿真,结合缩比模型试验与研究,解决了该相控阵天线因太阳辐射热引起的问题.     

相控阵雷达用阵面电源的结构设计

针对某相控阵雷达用阵面电源,提出了全新设计思路,先进行概念设计,再利用ANSYS、FloEFD有限元分析软件进行力学和热仿真验证,在此基础上对阵面电源进行优化设计。结果表明,阵面电源结构减重28%,结构设计和热设计满足要求。采用此方法可有效降低设计时间及差错,实现电源的快速化、轻量化设计。     

蜂窝式阵列菲涅尔透镜的配光设计

单元结构、阵列排布和偏转控制是阵列菲涅尔透镜的三个重要因素。单元结构采用了棱镜加菲涅尔透镜结构,排布方式引入蜂窝式阵列,构成蜂窝式阵列菲涅尔透镜。该透镜可以将准直光源发出的光线投射到1m远、直径为30mm的圆形区域内并形成特定图形。通过调整菲涅尔透镜的各个独立环带的倾角,以及每个菲涅尔透镜的背侧光面倾角的优化,实现了一款蜂窝式阵列菲涅尔透镜的光学设计。通过光学仿真分析,结果表明该设计方法灵活可靠,光线控制效果良好,具有实现图像级配光的能力。     

气象用太阳模拟器光学系统仿真

气象用太阳模拟器主要应用于总辐射表检测,对辐照均匀性有较高的要求,光学系统设计难度较大。本文介绍了如何用lighttools软件进行光学系统建模,分析辐照均匀性,为光学系统设计及装调提供有效的指导,其中,短弧氙灯是整个建模的关键,根据短弧氙灯的发光机理及其亮度曲线,用嵌套的圆柱和球体光源来仿真氙灯的发光,通过蒙特卡洛光线追迹,仿真出来的配光曲线和实际的很接近,符合建模要求。最后,分别用一维、二维、三维分析图表示辐照度分布。通过数据分析,整个口径范围内辐照不均匀度为±4.2%,有效口径φ100m范围内,辐照不均匀度为±2.0%。