航天器結構分析與設計復習提綱

/復習提綱簡述衛(wèi)星結構系統(tǒng)的功能；答：（1）維持衛(wèi)星外形構形；（2）供應其它系統(tǒng)的安裝空間；（3）滿足各種設備的安裝方位、精度等要求；（4）支承和愛惜設備，確保在各種受載條件下的設備的平安；（5）滿足自身的剛度、強度和熱防護等要求，確保衛(wèi)星的完整性；（6）供應其它的特定功能，如：伸展部件（太陽翼、天線）的解鎖、綻開和鎖定等簡述衛(wèi)星設計的過程；簡述衛(wèi)星結構設計的過程和設計原則。答：結構設計原則（1）牢靠性（2）先進性（3）經(jīng)濟性（4）通用性（5）工藝性（6）保養(yǎng)性結構設計的過程（PPT中的流程圖）衛(wèi)星的總裝和安裝要求包括哪些內容？答：各種開口大小和部位；儀器設備連接孔位、大小和數(shù)量；電纜、管路的走向和固定；地面支撐、起吊、翻轉等操作。衛(wèi)星的構形有哪些主要類型，請畫出它們的示意圖。答：（1）按是否用整流罩：用整流罩不用整流罩（2）姿態(tài)限制穩(wěn)定方式：旋穩(wěn)定重力梯度桿穩(wěn)定三軸穩(wěn)定（3）主承力方式：艙體承力中心承力筒桁架承力（4）其它特殊要求的構形航天器結構材料有哪些主要要求？答：材料具體要求：質量輕；模量高，比模量大；強度高，比強度大；應滿足低溫順高溫要求；延性大；空間環(huán)境下性能退化?。豢臻g環(huán)境下放氣率盡量?。粺崤蛎浶阅?；導熱性能；電性能；工藝性。試述空間環(huán)境對航天器結構材料的影響。答：1）真空：使材料表面吸附的氣體解吸；促使固體材料升華。2）紫外輻射：對柔性結構底材（太陽能電池陣基板）的彈性模量、延長率、溫控材料熱學性能和光學材料（窗透鏡、濾光片、蓋片玻璃等）的光學性能會產(chǎn)生顯著影響。3）低能等離子體：等離子體環(huán)境：電子、離子、帶電粒子流。使衛(wèi)星表面會出現(xiàn)不等量的充電（電位可高達萬伏以上）。當帶電超過確定強度時，會發(fā)生擊穿放電，損傷表面材料。伴隨產(chǎn)生電磁脈沖會干擾電子線路。4）空間熱環(huán)境等：通常在不實行熱控措施的星體表面，溫度可在－200~+200范圍內變動，在有熱控措施的星體表面可在－100~+100，而艙內溫度在－20~＋50范圍內波動。由于受冷熱交變的環(huán)境，會對有些材料性能產(chǎn)生不良影響，如導致復合材料脫層等。簡述運載火箭所處的各種環(huán)境及在各環(huán)境下的載荷。答：地面:操作（支承、起吊、翻轉等）;運輸（支承、過載、振動）;地面試驗（載荷模擬、過載、壓力、振動、噪聲等）。飛行(放射)：過載、壓力變更和發(fā)動機引起動力環(huán)境。簡述航天器所處的各種環(huán)境及在各環(huán)境下的載荷。答：地面:操作（支承、起吊、翻轉等）;運輸（支承、過載、振動）;地面試驗（載荷模擬、過載、壓力、振動、噪聲等）。飛行(放射)：過載、壓力變更和發(fā)動機引起動力環(huán)境。軌道：真空，熱輻照（凹凸溫交變），帶電粒子，紫外輻射，原子氧，流星撞擊等。返回：再入氣動加熱、氣動壓力和著陸（水）撞擊等試述航天器結構的蜂窩夾層板組成及其力學特性。為什么航天器蜂窩板設計時必需留意開槽或芯格的通氣？什么狀況下蜂窩板中要接受埋件？答：組成：面板，蜂窩芯，膠粘劑。力學特性：（1）面板承受彎矩，應力沿厚度均布。（2）橫向剪切主要由芯子擔當，剪切變形不能忽視。（3）芯子具有支持面板避開失穩(wěn)作用。由于空間環(huán)境（真空）的要求，航天器結構的蜂窩設計時必需留意開槽或芯格的通氣。為了避開干脆集中力傳遞，在蜂窩夾層結構的連接和集中力傳遞時要接受埋件。*中心承力筒的常用材料有那些？列舉兩種材料。答：金屬優(yōu)選鋁合金；復合材料：碳纖維，環(huán)氧*桿系結構在航天器中主要有那些用途或功能？答：1主龍骨結構；2主結構；3次結構和支撐結構；4連接結構和特殊功能結構。*太陽電池陣有那些主要分類？試述太陽翼地面綻開試驗的目的和主要設備。答：體裝式太陽電池陣綻開式太陽電池陣：a）太陽槳b）太陽翼1。試驗目的：（1）驗證釋放功能（2）驗證綻開功能（3）驗證綻開的力學特性（4）驗證綻開后的對準性（5）檢查綻開鎖定沖擊對設備和結構的影響2。試驗設備：（1）吊掛綻開架（2）氣浮綻開裝置（3）幫助設備——模擬墻，翻轉車什么是結構分析？目的為何？答：結構分析是指計算求解結構系統(tǒng)在各種靜、動態(tài)載荷（包括溫度）條件下其應力、變形分布、振動模態(tài)、頻率等響應。目的：結構分析是結構設計的基礎。推斷結構系統(tǒng)是否平安牢靠，結構系統(tǒng)是否須要改進，如須要則哪里應當改。什么是結構優(yōu)化設計？答：結構優(yōu)化設計是以計算機為工具，將非線性數(shù)學規(guī)劃理論和結構力學分析方法相結合，用于受各種條件限制的承載結構設計。什么是自適應結構(或其工作原理)?自適應結構有何應用前景？答：自適應結構/機構是一種新型結構/機構系統(tǒng)，在其傳力路徑中集成有作動器、傳感器，同時還有限制邏輯、信號處理和功放等器件。系統(tǒng)可以對內部或外部的激勵作出響應，自主且有力地變更結構的固有性質(剛度、阻尼)和幾何狀態(tài)，以滿足任務要求。應用前景：(1)保持空間工作條件下的期望外形和位置；(2)主動抑制結構振動或振動隔離；(3)放松對大型結構動力學響應地面試驗的要求；