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空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构设计与分析
1
作者
耿智伟
张杰
+3 位作者
孔宁
马帅
王波
韩润奇
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3947-3956,共10页
针对空间航天器锁紧装置驱动链长、占用物理空间大的问题,结合摩擦自锁理论,设计了空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构,利用多种有限元分析软件分别研究了机构的机械承载性能和电磁学性能。结果表明,在轴向最大锁紧承载工况下,锁紧珠与...
针对空间航天器锁紧装置驱动链长、占用物理空间大的问题,结合摩擦自锁理论,设计了空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构,利用多种有限元分析软件分别研究了机构的机械承载性能和电磁学性能。结果表明,在轴向最大锁紧承载工况下,锁紧珠与压板、顶杆、锁紧器外壳间的接触力随时间增加而线性增大,满足力的传递性准则和平衡准则,主要承载部件顶杆和锁紧珠所受的等效应力和变形量与时间呈线性关系,最大等效应力远小于材料的屈服极限强度,装置处于小变形范围。当线圈通入额定电流时,由于电阻发热效应,等电流密度的线圈内部出现稳定的欧姆损耗,电磁解锁装置内部近似为匀强磁场,铁芯的磁聚作用增强了端面的磁感应强度。对设计的空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构进行样机制造,并进行原理验证,为空间在轨对接接口的可重复锁紧机构设计和分析提供理论参考。
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关键词
电磁解
锁
空间锁紧机构
可重复对接
结构设计
有限元分析
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职称材料
采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构
被引量：
15
2
作者
闫晓军
张小勇
+1 位作者
聂景旭
张绍卫
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期127-131,共5页
磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory ...
磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory Alloy)驱动的空间磁悬浮飞轮锁紧机构的设计方案,并在Liang本构模型的基础上发展了机构驱动单元的设计方法.之后,完成了锁紧机构的样机研制和调试,并开展了地面的性能测试、振动试验和高温环境试验.研究结果表明:SMA锁紧机构安装体积小,在星载28 V电压下能在6 s内完全锁紧,在1 s内完全解锁,并能够通过振动和环境实验.SMA驱动的磁悬浮飞轮锁紧机构具有锁紧力大、同步性好、可重复使用、低冲击、无污染等优势,有很大的工程应用潜力.
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关键词
形状记忆合金
磁悬浮飞轮
空间锁紧机构
本构模型
设计方法
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职称材料
题名
空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构设计与分析
1
作者
耿智伟
张杰
孔宁
马帅
王波
韩润奇
机构
北京科技大学机械工程学院
北京空间飞行器总体设计部
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3947-3956,共10页
基金
国家自然科学基金(51605026)。
文摘
针对空间航天器锁紧装置驱动链长、占用物理空间大的问题,结合摩擦自锁理论,设计了空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构,利用多种有限元分析软件分别研究了机构的机械承载性能和电磁学性能。结果表明,在轴向最大锁紧承载工况下,锁紧珠与压板、顶杆、锁紧器外壳间的接触力随时间增加而线性增大,满足力的传递性准则和平衡准则,主要承载部件顶杆和锁紧珠所受的等效应力和变形量与时间呈线性关系,最大等效应力远小于材料的屈服极限强度,装置处于小变形范围。当线圈通入额定电流时,由于电阻发热效应,等电流密度的线圈内部出现稳定的欧姆损耗,电磁解锁装置内部近似为匀强磁场,铁芯的磁聚作用增强了端面的磁感应强度。对设计的空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构进行样机制造,并进行原理验证,为空间在轨对接接口的可重复锁紧机构设计和分析提供理论参考。
关键词
电磁解
锁
空间锁紧机构
可重复对接
结构设计
有限元分析
Keywords
electromagnetic unlocking
space locking mechanism
reusable dock
structural design
finite element analysis
分类号
V423.6 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构
被引量：
15
2
作者
闫晓军
张小勇
聂景旭
张绍卫
机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院
北京控制工程研究所
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期127-131,共5页
基金
全国优秀博士学位论文作者专项资助项目(200351)
新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0178)
文摘
磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory Alloy)驱动的空间磁悬浮飞轮锁紧机构的设计方案,并在Liang本构模型的基础上发展了机构驱动单元的设计方法.之后,完成了锁紧机构的样机研制和调试,并开展了地面的性能测试、振动试验和高温环境试验.研究结果表明:SMA锁紧机构安装体积小,在星载28 V电压下能在6 s内完全锁紧,在1 s内完全解锁,并能够通过振动和环境实验.SMA驱动的磁悬浮飞轮锁紧机构具有锁紧力大、同步性好、可重复使用、低冲击、无污染等优势,有很大的工程应用潜力.
关键词
形状记忆合金
磁悬浮飞轮
空间锁紧机构
本构模型
设计方法
Keywords
shape memory alloy
magnetic bearing flywheel
space locking device
constitutive model
design method
分类号
V47 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间可重复机械锁紧及电磁解锁机构设计与分析
耿智伟
张杰
孔宁
马帅
王波
韩润奇
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构
闫晓军
张小勇
聂景旭
张绍卫
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
15
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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