天巡一號(hào)微小衛(wèi)星正樣星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)研究.pdf

1、微小衛(wèi)星由于具有體積小、重量輕、研制周期短、成本低、功能密度大、發(fā)射方式靈活等大型衛(wèi)星難以比擬的優(yōu)點(diǎn)，已在全世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)，微小衛(wèi)星的發(fā)展是國(guó)際航天技術(shù)和空間技術(shù)的一場(chǎng)劃時(shí)代的革命，也是我國(guó)航天事業(yè)面臨的新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在此背景下，南京航空航天大學(xué)自籌資金，開(kāi)展天巡一號(hào)(TX-1)結(jié)構(gòu)隱身微小衛(wèi)星的研制工作，本文以TX-1正樣星結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)的研制為切入點(diǎn)，對(duì)衛(wèi)星正樣結(jié)構(gòu)的材料力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)進(jìn)行了研究。主要工

2、作包括：
　　1．對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的鋁蜂窩夾層板的平面壓縮性能和彎曲性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對(duì)影響蜂窩板力學(xué)性能的三個(gè)因素（面板厚度、芯層厚度、蜂窩規(guī)格）進(jìn)行了對(duì)比分析；研究蜂窩板在有限元建模中的簡(jiǎn)化方法，對(duì)比分析三種等效理論，確定了適合TX-1微小衛(wèi)星有限元建模的等效方法。
　　2．分析初樣解鎖分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合TX-1正樣星構(gòu)型修改要求以及初樣星力學(xué)試驗(yàn)結(jié)論，利用有限元仿真和靈敏度分析理論，完成正樣解鎖分離裝置的

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過(guò)靜力試驗(yàn)驗(yàn)證正樣解鎖分離裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
　　3．在正樣解鎖分離裝置有限元模型的基礎(chǔ)上對(duì)主承力結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模，完成整星的有限元模型。以整星剛度為約束條件，利用Nastran軟件提供的三種優(yōu)化算法對(duì)主承力結(jié)構(gòu)各部件的尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)比分析三種優(yōu)化算法的優(yōu)化結(jié)果，確定主承力結(jié)構(gòu)最終的優(yōu)化方案。
　　4．利用Patran&Nastran軟件對(duì)優(yōu)化后的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析、頻率響應(yīng)分析和隨機(jī)響應(yīng)分析