轻型空间相机支撑桁架的精确控温 被引量：16

1

作者 孔林 王栋 +2 位作者 姚劲松 金光 李宗轩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期712-719,共8页

由于长焦距相机中支撑桁架的温度变化会降低光学系统成像质量,本文研究了空间相机支撑桁架的热控设计。根据某高分辨相机的结构参数、光学系统对支撑桁架温度的要求及卫星的轨道参数分析了桁架杆的吸收外热流并确定了加热功率;讨论了桁... 由于长焦距相机中支撑桁架的温度变化会降低光学系统成像质量,本文研究了空间相机支撑桁架的热控设计。根据某高分辨相机的结构参数、光学系统对支撑桁架温度的要求及卫星的轨道参数分析了桁架杆的吸收外热流并确定了加热功率;讨论了桁架热平衡公式,并确认桁架杆的轴向温差主要与桁架杆加热片功率和加热片粘贴位置有关。在对桁架杆简化数学模型理论分析的基础上,得到了杆的温差方程,进而提出两种满足支撑桁架精确控温的热设计方法:增大加热片面积和增加杆的等效导热率。实验证明了新型导热材料PGS(Pyrolytic Graphite Sheet)可以很好地满足支撑桁架等效导热率及轻型化的要求,使用0.076mm厚的PGS时,可以将支撑桁架的轴向温差由7.9℃减小为0.83℃,且每根桁架杆质量只增加12g。最后,通过热分析模型进行仿真实验,证明了理论分析的正确性,通过对桁架杆温差测量试验和热真空试验,验证了仿真分析结果和PGS的空间适应性。得到的结果证明了本文提出的空间桁架的精确控温方法是适用且有效的。 展开更多

关键词 空间相机 支撑桁架 精确控温 PGS 热控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

同轴轻型空间遥感器支撑桁架的设计与试验 被引量：14

2

作者 张雷 金光 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1099-1104,共6页

为满足空间遥感器的高度轻量化要求,提高其结构的基频,减少100 Hz以下低频振动的影响,研究了高比刚度的轻型支撑桁架结构。针对同轴长焦距光学系统,基于三角形稳定的原理设计了一种6杆碳纤维复合材料桁架结构,并基于有限元法完成了其优... 为满足空间遥感器的高度轻量化要求,提高其结构的基频,减少100 Hz以下低频振动的影响,研究了高比刚度的轻型支撑桁架结构。针对同轴长焦距光学系统,基于三角形稳定的原理设计了一种6杆碳纤维复合材料桁架结构,并基于有限元法完成了其优化设计,使其质量降低了11%。为验证其可行性,研制了力学模拟件,进行了工程分析和动力学试验,并讨论了分析和试验的误差来源。分析和试验显示,模拟件的固有频率超过了120 Hz,表明所设计的支撑桁架合理可行,能够满足长焦距空间遥感器的使用要求。该结构在质量为13 kg的前提下,解决了目前该型遥感器基频较低的难题,该设计已成功应用于某相机结构中。 展开更多

关键词 空间遥感器 支撑桁架 模态分析 力学模拟件 振动试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间望远镜可展开次镜支撑桁架综述 被引量：4

3

作者 李志来 杨利伟 +3 位作者 徐宏 董得义 曹乃亮 袁野 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2017年第3期58-67,共10页

为了获取更高的分辨率,空间望远镜系统的尺寸变得越来越大,以至于这些光学仪器无法装入现存运载器的内包络。采用可展开结构或分瓣式光学元件是克服内包络限制的一种有效手段,目前,国际上许多航天型号任务正积极采用这样的设计方案。与... 为了获取更高的分辨率,空间望远镜系统的尺寸变得越来越大,以至于这些光学仪器无法装入现存运载器的内包络。采用可展开结构或分瓣式光学元件是克服内包络限制的一种有效手段,目前,国际上许多航天型号任务正积极采用这样的设计方案。与传统光学系统不同的是,可展开光学系统将依赖于展开机构的重复性和可靠性,以及多光学元件的主动共相来满足光学系统的成像需求。可展开次镜支撑桁架是可展开光学系统的重要组成部分,其展开精度直接影响光学系统的性能。为了了解该类展开机构的发展现状,文章对可展开望远镜系统进行了充分的调研与分析,从结构形式、展开机构、驱动方式等角度讨论了几种典型的可展开次镜支撑桁架的特点,并对其中的关键技术,如铰链的非线性特性抑制技术、高重复性和稳定性在轨展开锁定技术及地面重力卸载技术等进行了分析与总结。最后归纳了可展开次镜支撑桁架的一些设计原则。 展开更多

关键词 可展开次镜支撑桁架 关键技术 设计原则 空间望远镜 航天遥感

在线阅读 下载PDF 职称材料

模块化空间可展开天线支撑桁架结构的热-结构分析 被引量：1

4

作者 金路 张飞扬 田大可 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期78-90,共13页

对模块化空间可展开天线支撑桁架结构进行空间热交变环境下的热-结构分析,为天线结构因热致变形影响形面精度和网面稳定性提供合理的防护建议。采用ANSYS APDL有限元软件建立了大口径模块化空间可展开天线支撑结构的精细化数值模型,基... 对模块化空间可展开天线支撑桁架结构进行空间热交变环境下的热-结构分析,为天线结构因热致变形影响形面精度和网面稳定性提供合理的防护建议。采用ANSYS APDL有限元软件建立了大口径模块化空间可展开天线支撑结构的精细化数值模型,基于已有试验分别验证了模块化可展开天线结构有限元建模和热分析模型的正确性;分析了在瞬态温度场作用下约束位置等参数对支撑桁架弦杆及拉索应力的影响和热致变形规律。研究结果表明:空间可展开天线结构的应力和变形随时间历程发展与瞬态温度场变化趋势基本一致;同一瞬态温度场下,天线结构中心模块拉索热应力最大,同圈模块的弦杆热应力幅值基本相同,其上弦杆热应力逐圈增大,而拉索热应力逐圈减小;天线结构热致变形在距离约束最远端处整体累计值最大,上层中心点处累计热致变形可达15 mm左右,对天线形面精度的影响不可忽略;将天线支撑桁架结构最外侧且距离结构中心最近的模块顶角和与相邻模块竖杆拼接处作为星载天线伸展臂约束时,天线结构的热致变形最小。将该处作为模块化空间可展开天线的展开支点,并建议对天线支撑结构表面采用涂刷隔热防护复合材料涂层等防护措施,以增加天线结构在太空极端环境的适应性,从而减小温度交变对天线整体形变和网面精度的影响。 展开更多

关键词 空间可展开天线 支撑桁架结构 瞬态温度 热应力 热致变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

网架式天线环状支撑桁架结构连续体降阶模型研究

5

作者 吴瑞琴 祝巍 +2 位作者 张伟 陈建恩 胡文华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期487-494,共8页

根据环状支撑桁架结构组成特点描述了环状桁架单元,给出了变形假设条件,并基于梁模型得到了环状桁架等效多边形结构。计算了等效多边形单元及其对应外接圆环单元的动能和应变能,利用能量等效原理分别推导了等效多边形结构和其外接圆环... 根据环状支撑桁架结构组成特点描述了环状桁架单元,给出了变形假设条件,并基于梁模型得到了环状桁架等效多边形结构。计算了等效多边形单元及其对应外接圆环单元的动能和应变能,利用能量等效原理分别推导了等效多边形结构和其外接圆环结构的弹性模量与密度之间的关系表达式,从而计算得到了两者频率比表达式,综合利用有限元和理论方法对比了等效多边形结构和对应圆环结构的低阶振型和频率。研究结果表明,当单元数目大于30后,采用连续体降阶圆环模型简化等效多边形结构对环状支撑桁架结构进行动力学分析是合理的。 展开更多

关键词 支撑桁架 连续体模型 等效多边形结构 频率比

在线阅读 下载PDF 职称材料

长焦距空间相机主次镜间桁架支撑结构设计 被引量：17

6

作者 李志来 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期89-93,共5页

为了满足长焦距空间相机主次镜间支撑结构高刚度、高强度、高热稳定性和轻量化的设计要求,从材料选择、结构形式、连接工艺和参数优化等方面分析了空间相机主次镜间支撑结构设计中需要考虑的问题。针对某7 m焦距,相对孔径1∶6,采用卡塞... 为了满足长焦距空间相机主次镜间支撑结构高刚度、高强度、高热稳定性和轻量化的设计要求,从材料选择、结构形式、连接工艺和参数优化等方面分析了空间相机主次镜间支撑结构设计中需要考虑的问题。针对某7 m焦距,相对孔径1∶6,采用卡塞格林光学系统的空间相机,设计了一种采用碳纤维复合材料的3层27杆式主次镜间桁架支撑结构,并基于有限元法对其进行了优化设计。分析结果表明,设计的桁架结构质量减轻了38 kg,一阶固有频率可达80 Hz,在径向自重和5℃均匀温升载荷作用下,次镜最大倾角为4.6″,表明所设计的支撑桁架合理可行,能够满足长焦距空间相机的使用要求。 展开更多

关键词 空间相机 支撑桁架 碳纤维 模态分析 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间相机桁架式支撑结构的集成优化设计 被引量：7

7

作者 袁健 沙巍 +2 位作者 陈长征 张星祥 任建岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3661-3666,共6页

桁架式支撑结构在大中型离轴三反(TMA)空间相机中使用广泛,如何提高其动力学特性是此类相机研制过程中的关键。针对桁架结构的设计问题,提出了通过集成优化确定桁架结构动力学特性最佳位置的方法,使用实验设计的手段,对影响其动力学特... 桁架式支撑结构在大中型离轴三反(TMA)空间相机中使用广泛,如何提高其动力学特性是此类相机研制过程中的关键。针对桁架结构的设计问题,提出了通过集成优化确定桁架结构动力学特性最佳位置的方法,使用实验设计的手段,对影响其动力学特性的各桁架杆位置变量进行了研究,分析了该优化问题解空间的特点;为了实现桁架结构的全局最优设计,以提高支撑结构的一阶自然频率为目标,使用多岛遗传算法(Multi-island GA)进行全局寻优求解。利用有限元分析的方法,得到该桁架经优化后的一阶自然频率107.72 Hz,较未经优化的初始结构(83.45 Hz)提升了29%,效果显著。该研究提出的集成优化模型和分析方法为此类桁架结构的设计提出了新的思路。 展开更多

关键词 桁架式支撑结构 空间相机 集成优化 实验设计 多岛遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型离轴三反相机桁架式主支撑结构的设计与优化 被引量：23

8

作者 张雷 贾学志 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期603-608,共6页

为了提高空间相机主支撑结构的刚度,减轻结构质量,根据大型离轴三反空间相机的特点,研究了其主支撑结构的形式。应用Rayleigh法推导了桁架式主支撑结构的基频计算公式,分析了桁架杆间夹角对其基频的影响,并以此为基础研究了其优化方法... 为了提高空间相机主支撑结构的刚度,减轻结构质量,根据大型离轴三反空间相机的特点,研究了其主支撑结构的形式。应用Rayleigh法推导了桁架式主支撑结构的基频计算公式,分析了桁架杆间夹角对其基频的影响,并以此为基础研究了其优化方法和优化过程。优化设计了某预研空间相机的桁架式主支撑结构并对其结构特性进行了分析。分析结果表明,设计的主支撑机构的质量减轻了22kg,基频可达146Hz,表明本研究对大型离轴三反空间相机主支撑结构的设计具有参考价值。该研究结果已成功应用于某预研相机的样机研制中。 展开更多

关键词 空间相机 桁架式主支撑结构 刚度分析 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

桁架式支撑臂模态分析与振动主动控制研究 被引量：1

9

作者 赵浩江 刘荣强 +1 位作者 郭宏伟 邓宗全 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第4期4-6,共3页

建立了一维大型空间可展开桁架式支撑臂的动力学模型,计算了支撑臂各阶模态的频率和振型,以及在各阶模态下的杆件模态应变能。基于杆件模态应变能对压电陶瓷作动杆的位置进行了优化设计。基于独立模态空间方法运用二次型最优控制理论,... 建立了一维大型空间可展开桁架式支撑臂的动力学模型,计算了支撑臂各阶模态的频率和振型,以及在各阶模态下的杆件模态应变能。基于杆件模态应变能对压电陶瓷作动杆的位置进行了优化设计。基于独立模态空间方法运用二次型最优控制理论,对支撑臂进行振动主动控制研究。对含有主动构件的空间桁架式支撑臂的振动主动控制进行了仿真,比较了控制前后支撑臂振动幅值的变化。仿真结果表明,该控制策略具有较好的振动控制效果。 展开更多

关键词 空间桁架式支撑臂 模态分析 振动控制 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

环梁-桁架支撑体系在大型基坑工程中的应用 被引量：5

10

作者 唐虎 胡海清 +1 位作者 徐向辉 孙俊岭 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2007年第12期44-48,共5页

研究目的:北京西站地下行包库是北京西站改扩建工程中的一个重大项目,对整个工程的进度起着控制作用。通过本研究,拟找到一个施工便捷、结构合理的支护体系。研究方法:根据地质情况、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以... 研究目的:北京西站地下行包库是北京西站改扩建工程中的一个重大项目,对整个工程的进度起着控制作用。通过本研究,拟找到一个施工便捷、结构合理的支护体系。研究方法:根据地质情况、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑、因地制宜地选择支护结构的类型。采用理正单元计算、理正整体计算与SAP84计算相校核的计算方法,并对极限平衡法和弹性支点法的计算结果进行对比分析。研究结果:采用人工挖孔桩围护结构+圆形环梁-桁架支撑的支护体系,其结构受力体系合理,便于施工,经济指标合理。研究结论:圆形环梁-桁架支撑的支护体系结构受力合理,适用于平面尺寸大、长宽尺寸接近、四周地层性质接近、抗力接近的基坑;混凝土圆形环梁结构受压合理,整体稳定性好;桁架体系整体性强,采用钢构件施工速度快;单撑式围护结构可以采用极限平衡法计算。 展开更多

关键词 北京西站 基坑 环梁-桁架式支撑体系 极限平衡法 弹性支点法

在线阅读 下载PDF 职称材料

可展桁架天线温度场和热变形分析 被引量：21

11

作者 杨玉龙 关富玲 张淑杰 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期235-240,共6页

对一个可展桁架式抛物面天线,利用有限元法,将可展支撑桁架划分为一维辐射-导热杆单元,将反射面划分为二维辐射-导热三角形膜单元,以此模型,计算和分析可展桁架天线在空间环境中的温度场和热变形,得到了可展桁架天线温度场和热变形特点... 对一个可展桁架式抛物面天线,利用有限元法,将可展支撑桁架划分为一维辐射-导热杆单元,将反射面划分为二维辐射-导热三角形膜单元,以此模型,计算和分析可展桁架天线在空间环境中的温度场和热变形,得到了可展桁架天线温度场和热变形特点,以及可展支撑桁架对天线整体温度场和热变形的影响. 展开更多

关键词 温度场 变形分析 支撑桁架 抛物面天线 有限元法 二维辐射 空间环境 变形特点 热变形 桁架式 杆单元 膜单元 三角形 反射面 导热 划分

在线阅读 下载PDF 职称材料

南昌生米大桥28号墩内桁架式单壁无底钢套箱的设计与施工

12

作者 闵拥军 《铁道标准设计》 2007年第6期22-23,共2页

南昌生米大桥28号墩采用下沉单壁无底钢套箱方案,该套箱的内支撑采用桁架式,为防止封底混凝土与模板接缝开裂,在无底钢套箱底部设置软拉条。介绍该套箱的设计及施工工艺。

关键词 公路桥 无底钢套箱 桁架内支撑 软拉条

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向结构动静态变形控制的作动器综合优化配置研究 被引量：2

13

作者 王祥 王晓宇 柴洪友 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期64-72,共9页

针对航天器柔性结构动态和静态变形控制的作动器布局关键问题,提出了一种综合优化配置方法。首先,基于有限元分析方法建立结构和压电作动器的模型。然后,基于可控Gramian矩阵提出了一种新的动态变形控制准则,并以形面均方根误差(RMSE)... 针对航天器柔性结构动态和静态变形控制的作动器布局关键问题,提出了一种综合优化配置方法。首先,基于有限元分析方法建立结构和压电作动器的模型。然后,基于可控Gramian矩阵提出了一种新的动态变形控制准则,并以形面均方根误差(RMSE)作为静态变形控制的优化准则。改进NSGA-II遗传算法的交叉和变异算子,以动/静态变形控制准则为目标,获得作动器综合优化配置Pareto最优解集。最后,提出归一化加权方法进行最优解集的综合筛选。最后,文章以一大型抛物柱面天线的支撑桁架为例,通过仿真验证了综合优化配置方法的优越性,其优化配置结果兼顾了动态变形控制和静态变形控制的性能。 展开更多

关键词 支撑桁架 综合优化配置 动态变形控制 静态变形控制 改进NSGA-II算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

40J激光装置研制 被引量：2

14

作者 陈远斌 袁晓东 +5 位作者 郭良福 张建波 王一菲 李冬梅 陈德怀 王晓东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第F11期158-162,共5页

报道了一台输出能量在 4 0 J量级的激光装置。该装置从星光 激光装置分光作为光源 ,由放大器链、能源系统和支撑桁架等三大部分构成。对整个激光装置的模拟计算结果表明 :装置的增益能力足够输出 4 0 J,B积分满足 ΔB小于 1 .8的要求... 报道了一台输出能量在 4 0 J量级的激光装置。该装置从星光 激光装置分光作为光源 ,由放大器链、能源系统和支撑桁架等三大部分构成。对整个激光装置的模拟计算结果表明 :装置的增益能力足够输出 4 0 J,B积分满足 ΔB小于 1 .8的要求。研制了一种全腔水冷新型放大器 ,对其小信号增益系数和增益均匀性进行了测量 ,实验得出增益系数 β为0 .0 34 cm- 1 ,增益均匀性为 91 .84 %。结果表明这种放大器完全能满足此激光装置的设计要求。 展开更多

关键词 激光装置 研制 放大器链 能源系统 支撑桁架 模拟计算 全腔水冷 等离子体测量

全文增补中

城市中心超大超深异形基坑工程综合修建技术研究 被引量：6

15

作者 周兵 邢琼 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S01期388-393,共6页

基于武汉光谷广场综合体项目,在城市中心交通汇集、建筑环绕、场地局限的条件下,为解决平面异形、竖向错层的超大超深基坑修建难题,结合功能需求和空间关系进行分期分区,通过创新支撑体系、BIM可视化应用、临时路面系统托换、支撑毫秒... 基于武汉光谷广场综合体项目,在城市中心交通汇集、建筑环绕、场地局限的条件下,为解决平面异形、竖向错层的超大超深基坑修建难题,结合功能需求和空间关系进行分期分区,通过创新支撑体系、BIM可视化应用、临时路面系统托换、支撑毫秒微差延期爆破拆卸等综合技术,实现了城市中心超大超深异形基坑工程的安全优质建造,保障了周边环境和交通安全。 展开更多

关键词 超大超深异形基坑 分期分区 水平桁架支撑体系 支撑爆破 BIM

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于粒子群算法的支撑臂形态光纤辨识方法

16

作者 卢李 曾捷 +4 位作者 严刚 陈亮 张音旋 季宏丽 徐志伟 《振动.测试与诊断》 2025年第4期811-818,850,851,共10页

为了研究桁架式支撑臂形态在线监测方法,实现结构姿态精确感知与健康状态评估,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的支撑臂结构形态监测与反演方法。首先,借助ANSYS Workbench有限元仿真软件,得到空间桁架式支撑臂在静态载荷作用下的应... 为了研究桁架式支撑臂形态在线监测方法,实现结构姿态精确感知与健康状态评估,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的支撑臂结构形态监测与反演方法。首先,借助ANSYS Workbench有限元仿真软件,得到空间桁架式支撑臂在静态载荷作用下的应变响应规律;其次,研究了基于斜率和位移方程的支撑臂结构形态重构算法,结合粒子群算法提升了支撑臂形态重构精度;最后,构建了桁架式支撑臂结构形态分布式光纤监测与反演系统,通过沿支撑臂纵杆粘贴的光纤Bragg光栅传感器,获取支撑臂关键节点应变响应特征,实现了桁架式支撑臂形态实时监测、反演及可视化。所提出的基于光纤传感器的粒子群形态重构优化方法,能够为未来航天器结构形状自感知、姿态调整以及形变重构提供技术支撑。 展开更多

关键词 桁架式支撑臂 光纤传感器 形态重构 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

软土地区复杂环境下带联络线地铁车站深基坑支护方案研究 被引量：15

17

作者 刘方明 郭幪 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S02期421-428,共8页

为研究软土地区异形基坑圆形支撑和边桁架支撑的适用性及软土地区深基坑长时间暴露导致大变形情况的安全控制方法,以某软土地区复杂环境下带联络线地铁车站深基坑支护方案为例,先对本工程的深基坑支撑体系方案进行研究,综合对比异形基... 为研究软土地区异形基坑圆形支撑和边桁架支撑的适用性及软土地区深基坑长时间暴露导致大变形情况的安全控制方法,以某软土地区复杂环境下带联络线地铁车站深基坑支护方案为例,先对本工程的深基坑支撑体系方案进行研究,综合对比异形基坑圆形支撑支护的弊端,同时通过数值模拟并结合现场监测数据分析。主要结论如下:1)对软土地区复杂环境下的大型基坑,在基坑形状不规则的情况下,基坑采用圆形支撑体系,使圆环无法均匀受力的情况下,尽量避免采用圆形支撑。2)软土地区基坑开挖,在实施过程中,应做好工程筹划,确保基坑出土效率,从而有效减少基坑变形。3)若出土条件受限,可在设计阶段增加基坑内加固措施,提高基坑内土体抗变形能力;也可在开挖过程中采用盆式开挖等方式,减少基坑因暴露时间过长导致的较大变形。 展开更多

关键词 软土地区 带联络线地铁车站 边桁架+内支撑支护 圆形支撑 数值分析 深基坑 现场监测

在线阅读 下载PDF 职称材料