回轉(zhuǎn)式形狀記憶合金鎖緊釋放裝置研制和實(shí)驗(yàn).pdf

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的部件需要在軌展開(kāi)。由于部件的重量及其對(duì)沖擊環(huán)境的敏感性不同,需要不同的鎖緊釋放裝置?；鸸ぱb置是航天器上使用最早,也是最常用的鎖緊釋放裝置。但火工裝置在作動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的解鎖沖擊,爆炸后產(chǎn)生的氣體存在化學(xué)污染性,在某些航天器上已不適合使用。因此,非火工裝置的開(kāi)發(fā)研究受到了越來(lái)越多的重視。本文以空間可展開(kāi)陣面天線板的鎖緊釋放為應(yīng)用背景,基于形狀記憶合金(SMA,Shape MemoryAlloy)研制了一種承載

2、大、沖擊小、可重復(fù)使用的鎖緊釋放裝置。
　　首先對(duì)NiTi基SMA絲的材料性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,得到了SMA絲的主要材料性能參數(shù),可為后續(xù)設(shè)計(jì)提供可靠的材料數(shù)據(jù)。
　　設(shè)計(jì)了一種回轉(zhuǎn)式形狀記憶合金鎖緊釋放裝置,該裝置采用類軸承回轉(zhuǎn)式解鎖釋放機(jī)構(gòu),利用SMA絲通電收縮觸發(fā),釋放驅(qū)動(dòng)彈簧的鎖緊力,完成解鎖動(dòng)作。該裝置將解鎖動(dòng)作由滾動(dòng)代替滑動(dòng),SMA絲是觸發(fā)力而不是直接解鎖力,因此,該裝置具有機(jī)械效率高、能耗低的優(yōu)點(diǎn),可以更好地滿足

3、星載電源的要求。通過(guò)Pro/E建立SMA解鎖釋放裝置的整體三維模型。
　　分別考慮裝置鎖緊性能和解鎖性能,分析了驅(qū)動(dòng)彈簧鎖緊力;進(jìn)行了裝置關(guān)鍵部件旋臂的熱變形理論和仿真分析;分析了SMA絲的解鎖觸發(fā)力;建立了SMA絲解鎖通電時(shí)間的數(shù)學(xué)模型,分析了不同通電電壓下解鎖時(shí)間;從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析了解鎖最小轉(zhuǎn)角。
　　使用ANSYS軟件完成了SMA鎖緊釋放裝置在鎖緊狀態(tài)下的靜載能力特性和動(dòng)態(tài)剛度特性仿真分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)參數(shù)的正