空間低溫容器支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計及特性分析.pdf

1、隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對紅外探測器的探測性能指標(biāo)需求也在不斷提高。為使紅外裝置有更好的探測比和信噪比，以獲取更為詳實(shí)的探測信息，因而對低溫環(huán)境提出了更高的要求。
　　紅外探測器的穩(wěn)定、可靠工作離不開低溫環(huán)境的支持;而低溫環(huán)境的建立和維持，又離不開低溫液體的存貯及運(yùn)輸環(huán)節(jié)。由于支撐結(jié)構(gòu)處于空間低溫容器外殼及內(nèi)膽之間，在航天器發(fā)射過程中要受到加速度、沖擊、振動等各類載荷的影響。這就要求空間低溫容器的支撐結(jié)構(gòu)要有足夠的強(qiáng)度和剛度，

2、來承受航天器在發(fā)射時遇到的各種復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境考驗(yàn)，對空間低溫容器內(nèi)膽起到空間上360°的全方位固定、支撐和保護(hù)作用，確保低溫容器的安全;另外，由于空間低溫容器外殼與內(nèi)膽之間存在較大的溫差，為了減少通過支撐結(jié)構(gòu)的漏熱損失，就要求支撐結(jié)構(gòu)的材料有很低的導(dǎo)熱率，以保證低溫液體的使用壽命。
　　本文采用有限元分析方法，應(yīng)用PRO/E軟件對低溫容器建立了多種支撐結(jié)構(gòu)模型，借用ANSYS軟件對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行動、靜力學(xué)特性以及熱力學(xué)特性分析，通過

3、對分析結(jié)果進(jìn)行綜合比較，得出了機(jī)械穩(wěn)固性最好，漏熱損失最小的空間低溫容器支撐結(jié)構(gòu)形式;之后又對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計，最終得到了一組可以滿足使用要求的最佳支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)，在該組參數(shù)下建立了新的支撐結(jié)構(gòu)模型，并對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值分析，得出了結(jié)構(gòu)在動、靜力學(xué)載荷和溫度場載荷作用下的受力和變形量范圍。另外，本文還得出了空間低溫容器整體結(jié)構(gòu)的前10階固有頻率，以及在外界頻率激勵下結(jié)構(gòu)發(fā)生諧振位移最大的激勵頻率值。
　　本文的研究結(jié)果，為空