| 飞行器主承力结构的轻量化设计 |
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| 引用本文： | 刘源,肖任勤,韩德东,郭辉荣. 飞行器主承力结构的轻量化设计[J]. 光学精密工程, 2015, 23(11): 3083-3089. DOI: 10.3788/OPE.20152311.3083 |
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| 作者姓名： | 刘源 肖任勤 韩德东 郭辉荣 |
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| 作者单位： | 1. 哈尔滨工业大学航天学院, 黑龙江 哈尔滨 150001;2. 湖北航天技术研究院总体设计所, 湖北 武汉 430048;3. 哈尔滨工业大学机电学院, 黑龙江 哈尔滨 150001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目(No.51375109);哈尔滨工业大学科研创新基金资助项目(No.HIT.NSRIF.2014027);国家留学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 利用碳纤维复合材料具有比强度及比模量高等优点,针对中心承力筒式卫星主承力结构设计了一种主承力架和若干独立模块层单元组合的结构方案。通过复合材料层压板理论和截面设计理论,对主承力架进行了结构设计。该主承力架由碳纤维复合材料铺层成型,消除了层间耦合刚度;采用薄蒙皮+"几"字型筋+T型环筋的桁架结构和合理的工艺设计提高了主承力架的承载能力。对所设计的主承力架结构进行了数值仿真分析,结果表明主承力架强度和刚度均满足设计要求。最后,对主承力架进行了实验验证,结果显示,实验结果与仿真计算结果基本一致。与铝合金材料结构设计相比,采用碳纤维复合材料的主承力架结构的重量减少了30%以上,实现了飞行器主承力结构的轻量化。
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| 关 键 词： | 飞行器 碳纤维复合材料 主承力结构 轻量化设计 |
| 收稿时间： | 2015-06-10 |
Lightweight design of primary force-taking structures for spacecrafts |
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| LIU Yuan,XIAO Ren-qin,HAN De-dong,GUO Hui-rong. Lightweight design of primary force-taking structures for spacecrafts[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(11): 3083-3089. DOI: 10.3788/OPE.20152311.3083 |
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| Authors: | LIU Yuan XIAO Ren-qin HAN De-dong GUO Hui-rong |
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| Affiliation: | 1. School of Astronautics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;2. Graduate School of Hubei Aerospace Technology Academy, Wuhan 430048, China;3. School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | spacecraft carbon fiber composite primary force-taking structure lightweight design |
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