铰链副对展开太阳电池翼结构特性的影响分析

对太阳能电池翼结构的铰链副及其对整个电池翼结构特性的影响进行了对比分析,同时给出了几种新设计的铰链副形式。该分析也为同类铰链副结构的设计提供了参考。     

折纸衍生空间可展结构研究回顾与展望刍议

作为起源于中国,发展于日本的传统手工艺,折纸由于其可以实现二维与三维结构之间形态高效转换的特性,近年来受到了科研人员与工程人员广泛的关注,为空间可展结构的创新研究提供了新的思路。对学界与工程界针对一维、二维、三维折纸衍生可展结构的研究现状进行了阐述,指出后续研究应关注的刚性平面载荷高效折展、柔性结构管理、非欧几里得折纸理论、驱动设计与动力学、重力卸载与试验考核、与其他折展机构的综合等六个问题。     

空间可展薄膜阵列天线构型设计与验证

面向空间天线大型化、轻量化需求,设计了杆膜一体卷曲展开薄膜阵列天线可展结构,实现了我国首个薄膜阵列天线在轨验证。首先,采用瑞利-里兹法建立了考虑张力作用的薄膜天线一阶弯、扭、摆振动频率近似解析模型,推导了薄膜天线框架结构的一阶扭转振动频率近似解,指导了薄膜天线结构动力学特性的快速分析与参数设计,相比于非线性有限元法,具有高效便捷的特点。其次,研究了薄膜天线主梁截面半径、框架长宽比、张力大小等特性参数对天线振动频率的影响,给出了结构参数的优选范围,通过仿真和试验方法验证了参数设计的合理性。最后,介绍了薄膜天线在轨展开验证情况,试验表明在卫星姿态机动扰动下天线结构保持稳定,验证了结构设计的可行性。     

可展薄膜的Miura弹性折痕建模与分析

为满足空间任务中对可展薄膜机构的大折展比、高平整度等需求,提出基于Miura弹性折痕的空间薄膜可展机构,并进行建模分析及样机研制。根据折痕分布规律和几何关系建立Miura-ori几何模型,研究薄膜的折痕参数对折展比和折痕总长的影响规律,并进行计算和折痕参数优化。在ABAQUS/Explicit中建立折痕倾角θ=90°及θ<90°的四折痕基本单元的数值仿真模型,分析薄膜关键折痕处的力学行为变化,初步证明二维弹性折痕的可行性;进一步研究经过Miura弹性折痕折叠后三角形薄膜的弹塑性,绘制折痕交点处应力随折叠过程的变化曲线,应力峰值均处于材料弹性范围内;研制空间可展开薄膜机构样机,进行了验证分析。结果表明：机构构型设计方案合理,优化后的折痕参数可以得到大折展比和小折痕总长的薄膜Miura折叠方案,展开后薄膜表面具有较高的平整度,证明了可展薄膜Miura弹性折痕的可行性和优越性。     

基础振动作用下转子‑轴承‑密封系统动力学分析

针对受不平衡质量、轴承油膜、密封流体及基础振动多激励共同作用的转子系统,采用Lagrange 法建立其动力学模型,以Runge?Kutta 法求解系统非线性状态方程,绘制频谱图、分岔图和轴心轨迹来分析系统的动力学特性,并引入振动烈度评估转子的振动水平。对比分析了基础振动对转子系统的非线性动力学特性及失稳转速的影响,并研究了基础振动的形式、频率及幅值对系统动力学特性的影响。结果表明,基础振动使得系统稳定性降低,其对转子系统动力学响应的影响具有明确的方向性。     

玻璃纤维柔性网格织物的编织工艺稳定性研究

半刚性太阳能电池阵具有质量轻、使用寿命长、供电效率高等优点,适合于我国航天发展对于大面积、轻型太阳电源系统的需求.半刚性基板的核心是柔性的网格面板,采用低延伸率的玻璃纤维进行编织,且要求织物表面平整、结构致密,因而编织起来非常困难,严重影响了网格织物的质量和编织效率.本文对如何提高玻璃纤维柔性网格织物的编织工艺稳定性进行了研究.     

玻璃纤维树脂网片双向拉伸实验对比分析

对太阳能电池翼玻璃纤维树脂网片进行了双向拉伸实验分析。对两类加载方式的实验方法、理论分析及数据处理进行了详细介绍,同时分析了两种加载方式的等效性。     

抛罩-展开期间航天器太阳电池阵温度场的数值模拟

将太阳电池板中发生的辐射-传导复合传热过程等效为一个无内热源的三维瞬态热传导问题。根据实测数据得出太阳电池板的三维等效导热系数。针对任意两相邻电池板表面间的热辐射交换规律，构造适用于这两个表面内节点温度的离散方程系数。研究折叠状太阳电池阵边界节点的热特点时，仔细考虑了地球红外辐照、太阳辐射加热、航天器舱体几何遮挡、深冷环境散热、飞行轨道高度及航天器在太阳-地球系中不同位置等造成的影响。采用SIP算法，对离散方程进行了求解。比较了考虑和不考虑地球红外辐射电池阵温度分布的影响。该文的分析对折叠状太阳电池阵展开时刻的认定有重要 的参考价值。