解析區間遙測儀表構造預設的主要技藝
結構設計的合理性及解決途徑空間遙感儀器結構複雜,性能要求高,考慮發射成本和低功耗的要求,具有高強度、高結構剛度,輕質量的特點,因此一般采取薄壁結構或蜂窩板複合結構;材料選擇高強度、輕質量的材料,這樣在靜態強度、動態振動條件下都會產生不利影響。如何在有限的質量指標、成cheng本ben預yu算suan和he滿man足zu設she計ji規gui範fan的de前qian提ti下xia,選xuan用yong合he適shi的de材cai料liao和he采cai用yong最zui優you化hua的de結jie構gou形xing式shi,來lai保bao證zheng儀yi器qi具ju有you合he適shi的de剛gang度du和he強qiang度du,這zhe就jiu是shi結jie構gou設she計ji的de合he理li性xing要yao求qiu。
傳(chuan)統(tong)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)技(ji)術(shu)調(tiao)研(yan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)和(he)判(pan)斷(duan)去(qu)提(ti)出(chu)設(she)計(ji)方(fang)案(an),然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)具(ju)體(ti)的(de)結(jie)構(gou)設(she)計(ji),隨(sui)後(hou)對(dui)給(gei)定(ding)的(de)設(she)計(ji)方(fang)案(an)作(zuo)力(li)學(xue)的(de)分(fen)析(xi),校(xiao)驗(yan)是(shi)否(fou)可(ke)行(xing),最(zui)後(hou)通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)試(shi)驗(yan)加(jia)以(yi)驗(yan)證(zheng)。
隨著航天技術的發展,遙感儀器結構日趨大型、複雜和柔性化。一些新型材料已開始應用於儀器結構,使結構設計的參數大大增加,複雜、柔性結構對整體性能的影響很難憑直覺判斷。而傳統方法由於不允許作太多的調整和迭代計算,因此得出的設計方案不可能達到最優。
對(dui)於(yu)此(ci)項(xiang)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu),采(cai)用(yong)以(yi)局(ju)部(bu)或(huo)整(zheng)個(ge)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)為(wei)對(dui)象(xiang)的(de)動(dong)態(tai)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)設(she)計(ji)是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)途(tu)徑(jing)。其(qi)中(zhong)一(yi)項(xiang)具(ju)體(ti)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)是(shi)采(cai)用(yong)優(you)化(hua)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)[1,2],又稱“機構綜合法”,它要綜合考慮結構的性能、材料及加工工藝的約束條件,來獲得某一個或幾個設計目標的最優結果。結構優化問題的求解過程如圖1所示。
由於高速計算機的發展和有限元方法的日益成熟,為結構優化設計提供了重要手段,促進了結構優化技術發展。
dangranwulishiyanyanzhengdefangfazaikongjianyaoganyiqidejiegoushejizhongyeshibibukequede,tahaishijianyanyiqikekaoxingdezuiyouxiaofangfa。muqianfangzhenmonijishuyezhengzaipengbofazhan,tongguojianliyiqidexuniyangji,tongguofenxiruanjiankeyijinxingzhenggexitongjidefenxi―――虛擬樣機分析,在相當程度上彌補了物理試驗的不足並縮短試驗周期。
除了采用結構優化設計方法以外,大量新型複合材料的出現,使儀器結構部分質量比例下降,結構更加合理可靠。
運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)設(she)計(ji)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)製(zhi)約(yue)空(kong)間(jian)遙(yao)感(gan)儀(yi)器(qi)長(chang)壽(shou)命(ming)可(ke)靠(kao)工(gong)作(zuo)的(de)關(guan)鍵(jian),也(ye)是(shi)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)的(de)一(yi)項(xiang)難(nan)點(dian)。發(fa)生(sheng)的(de)問(wen)題(ti)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)體(ti)現(xian)在(zai)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)潤(run)滑(hua)失(shi)效(xiao)導(dao)致(zhi)運(yun)動(dong)失(shi)效(xiao),以(yi)及(ji)由(you)於(yu)磨(mo)損(sun)導(dao)致(zhi)運(yun)動(dong)穩(wen)定(ding)度(du)變(bian)化(hua)。由(you)於(yu)運(yun)動(dong)機(ji)構(gou)潤(run)滑(hua)不(bu)良(liang)而(er)造(zao)成(cheng)“卡死”是造成儀器失效的主要原因之一[4,5]。
綜(zong)合(he)目(mu)前(qian)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan),可(ke)以(yi)從(cong)以(yi)下(xia)十(shi)個(ge)方(fang)麵(mian)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)措(cuo)施(shi)來(lai)提(ti)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。密(mi)封(feng)設(she)計(ji)方(fang)案(an)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)良(liang)好(hao)潤(run)滑(hua)是(shi)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)鍵(jian),如(ru)果(guo)儀(yi)器(qi)整(zheng)體(ti)或(huo)局(ju)部(bu)能(neng)夠(gou)采(cai)用(yong)氣(qi)密(mi)封(feng)結(jie)構(gou),在(zai)真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)漏(lou)率(lv)很(hen)小(xiao),使(shi)內(nei)部(bu)保(bao)持(chi)常(chang)壓(ya)狀(zhuang)態(tai),那(na)麼(me)其(qi)中(zhong)的(de)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)常(chang)壓(ya)下(xia)的(de)潤(run)滑(hua)方(fang)法(fa),使(shi)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)可(ke)靠(kao)性(xing)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)。
zhouxijiegoushejihelidezhouxijiegoukeyouxiaotigaozhouchengdengyundongbujiandekekaoxing。duiyushengouqiuzhoucheng,keyicaiyongchuantongdeliangduanzhichengjiegou,erduiyucaiyongjiaojiechuqiuzhouchengzhichengde,tuijiancaiyongyixialiangzhongzhouxijiegou。2所suo示shi結jie構gou采cai用yong內nei圈quan分fen離li性xing軸zhou承cheng背bei對dui背bei安an裝zhuang支zhi撐cheng,這zhe種zhong軸zhou係xi的de優you點dian是shi可ke以yi通tong過guo分fen別bie測ce量liang兩liang個ge軸zhou承cheng的de加jia載zai變bian形xing量liang來lai修xiu磨mo隔ge套tao,從cong而er實shi現xian正zheng確que加jia載zai預yu緊jin力li,加jia載zai比bi較jiao準zhun確que和he均jun勻yun,可ke延yan長chang軸zhou承cheng的de使shi用yong壽shou命ming。這zhe種zhong軸zhou係xi結jie構gou要yao求qiu軸zhou係xi材cai料liao一yi致zhi或huo膨peng脹zhang係xi數shu相xiang差cha不bu大da,防fang止zhi溫wen度du變bian化hua造zao成cheng軸zhou承cheng的de過guo載zai或huo卸xie載zai。
熱控結構設計熱控結構是空間遙感儀器機械結構的重要組成部分,大部分儀器設備要求處於習慣上的常溫範圍。如(0-45)℃或(-20-40)℃。少數精密電子元件、光學器件不僅需要合適的溫度,而且要求溫度波動幅度小;有些儀器對溫度變化速率有所限製,有些儀器對自身各個部分的溫度梯度有苛刻要求。
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