空间站运营任务安全性评估工作研究

针对空间站运营管理中保证航天员和平台安全的需求,介绍了国际空间站安全性工作组织架构和工程活动实施经验,从我国空间站在轨寿命长、在轨任务多、安全性要求高等特点出发,从与人机工效相关的安全性工作、有效载荷安全性认定、以安全性为中心的维修、风险量化分析与控制、建立运营任务安全性规范体系五个方面提出了空间站运营任务的安全性评估工作思路,可以为我国空间站工程安全性技术体系的建立提供借鉴和参考。

稳定变应力作用下疲劳强度可靠性设计方法

稳定变应力作用下机械零件的疲劳强度可靠性设计需要校核零件危险截面处的安全程度和计算可靠度 ,以检验是否达到设计要求。由于许用极限应力的变化与工作应力的增长规律有关 ,使计算危险截面处的可靠度比较困难。本文通过研究应力集中、尺寸和表面状态对零件极限应力的影响 ,以及寿命系数的影响 ,在应力循环特性为常数情况下 ,工作点分别位于疲劳区和塑性区时 ,利用可靠性工程技术 。

我国空间站安全与任务保证工作若干问题探讨

从我国空间站运营阶段对安全性、可靠性、维修性及质量保证(SRM&QA)工作的需求出发,在系统分析国外载人航天安全与任务保证(SMA)工作体系的基础上,总结国际空间站安全性可靠性工作的先进经验,并针对我国空间站对航天员安全、寿命与可靠性要求更高的需求,从管理和技术应用两个方面,系统论述了我国空间站安全与任务保证应重点开展的安全性、寿命与可靠性等工作。

基于HyperWorks的太阳翼驱动机构谐响应仿真分析

为研究太阳翼驱动机构的动态性能,利用有限元分析软件对太阳翼驱动机构进行了谐响应分析。首先进行了机构的有限元建模,然后根据特征级加速度扫频试验结果求得整机的模态阻尼比,随后利用模态法频率响应分析求得整机的最大应力值和最大加速值。输出结果与输入结果对比发现,应力安全强度系数和加速度放大倍率均满足结构设计要求,结构设计合理。太阳翼驱动机构谐响应仿真分析为太阳翼驱动机构地面鉴定级试验提供了一定的参考依据。

国际空间站有效载荷安全性认证工作探讨

通过介绍NASA针对航天飞机、国际空间站等航天器上有效载荷安全性认证方面的组织机构及其职责、需开展认证的有效载荷及其分类、典型有效载荷的安全性技术要求、有效载荷安全性认证工作流程等方面的内容,提出我国空间站工程在有效载荷安全性认证方面开展相关工作的启示和建议,为后续空间站载荷开展上站认证、确保载荷在轨安全及空间站平台安全提供参考。

基于模态分析的太阳翼驱动机构振动试验规范研究

模态分析为明确太阳翼驱动机构的动态特性,找到机构的振动薄弱环节提供了一种方法。利用计算机仿真软件建立了机构的有限元模型,介绍了机构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理论对机构的有限元模型进行了约束模态分析,通过计算得出了机构前18阶模态的固有振动频率和振型,找到了机构振动的薄弱环节。

随机振动环境下太阳翼驱动机构强度安全性设计分析研究

随机振动环境是航天器结构强度设计时考虑的主要因素,等效的准静态设计方法是航天器结构强度设计时采用的主要方法。在研究了用Miles公式法、试验规范法和全频段功率谱密度法计算峰值响应加速度的基本原理和处理方法的基础上,将直接影响航天器结构强度的随机振动载荷等效为准静态的设计载荷。以太阳翼驱动机构为例,采用Miles公式法进行了结构强度仿真计算,仿真结果表明,太阳翼驱动机构主壳体上十二个个螺栓孔边缘处的应力最大,且小于材料的许用应力,满足结构设计要求,为太阳翼驱动机构结构强度设计提供依据。

某型履带车辆悬挂系统非线性振动特性研究

利用多体动力学软件建立履带车辆非线性动力学仿真模型,通过仿真值与设计值和仿真数据与试验数据做对比,来对模型的精度和有效性进行检验和评价,证明了建立的动力学模型是有效的。对车辆在四种典型路面上以不同速度行驶时车体的振动特性进行了仿真分析,结果表明,采用多体动力学模型分析车辆振动特性可以达到较高的精度,该模型和建模采用的方法为履带车辆的行动系统设计和动力学分析提供了有效途径。

长寿命卫星寿命工作方案研究

在调研国内外卫星寿命技术的基础上,分析了寿命相关概念,明确了卫星寿命的内涵。结合我国卫星研制工作的特点,策划了卫星寿命工作项目,并制订了卫星寿命工作流程。提出了可用于我国长寿命卫星型号的卫星寿命工作方案。

中型敏捷遥感卫星公用平台寿命工作研究与实践

中型敏捷遥感卫星公用平台(简称“平台”)是我国首个寿命要求8年的低轨卫星平台,相对于之前国内低轨卫星设计寿命一般为3~5年,技术跨越很大。为确保各项工作的系统性和规范化,开展平台寿命工作。文章介绍了平台寿命工作策划、设计分析、试验、评估等内容,以及寿命指标分配、寿命故障模式与影响分析(FMEA)和寿命建模等关键技术研究及应用情况。通过平台寿命工作,识别了锂电池等51种有限寿命单机,并获得了量化的寿命评估结果,提出了后续卫星利用在轨飞行数据修正模型、完善技术方法的工作建议。

热疲劳裂纹开裂过程的有限元模拟

用有限元方法并考虑材料的多线性随动强化性质对带有裂纹的简单试件模型进行热疲劳分析,研究热疲劳裂纹张开的过程和规律。在升温半循环中材料受热膨胀,热疲劳裂纹保持闭合,两裂纹面相互挤压,当压缩应力达到材料的屈服极限,产生压缩塑性变形;在降温半循环中试件有恢复原有形状的趋势,但由于升温半循环中生成的压缩塑性变形不可恢复,裂纹逐渐张开.热疲劳裂纹张开的一个必要条件是高温侧材料在升温过程产生压缩塑性变形,这与普通疲劳裂纹不同.

蠕变-热疲劳裂纹的控制参量研究

考虑材料的双线性随动强化和蠕变特性,用有限元方法分析了蠕变—热疲劳裂纹的张开过程。裂纹在加热和保温过程中受压应力作用,处于闭合状态。由于加热和保温过程产生的非弹性应变不能自由恢复,降温过程的后期产生垂直裂纹面的拉应力,使裂纹逐渐张开。此时裂纹附近材料的温度已经下降到蠕变温度以下,并且裂纹的张开过程是热应力的卸载过程,因此C*参数和J积分不适用于蠕变—热疲劳裂纹。在小范围屈服条件下,可用应力强度因子作为蠕变—热疲劳裂纹的控制参量。计算表明,延长保温时间,升高加热的最高温度,增加裂纹长度都能够使应力强度因子增大。

结构可靠度的显式迭代算法

基于结构可靠性设计中的改进的一次二阶矩法,提出一种可靠度的显式迭代算法,该算法能够避免原有方法需要解方程计算可靠度指数β的缺点,具有简便的计算形式,利于编程实现。对于在可靠度计算中存在的无法等效为正态分布问题,提出一种近似解决方法。在此基础上,提出利用显式迭代算法和通用有限元软件计算结构可靠度的方法,且能够完全考虑材料、结构尺寸和载荷等随机因素的影响,而不必采用概率有限元法计算应力的统计特性。3个算例的结果验证了显式迭代算法的正确性。

原始随机空间内结构可靠度的二次二阶矩法

研究了原始随机空间内结构可靠度计算的二次二阶矩法。这种方法不必把功能函数变换到独立标准正态空间,也不需要计算联合概率密度函数对数的一阶、二阶偏导数,计算步骤简便且利于编程计算,因此适合于工程应用。对于计算过程中涉及到的Schmidt正交化和Hesse矩阵的计算,进行了详细的讨论,提出了具体的实现步骤。3个算例的结果验证了方法的正确性。

一种结构可靠度的有效算法

研究了利用有限单元法确定结构应力分布的方法,同时结合模拟试验的研究手段,以及结构强度和应力的变化范围,重点研究了有限元和重要抽样相结合的结构可靠性分析方法。由于重要抽样的模拟方法具有收敛速度快和有效降低方差的优点,因此利用这种方法可以有效地计算出结构的可靠度。

可靠性工作中的若干问题

一．引言 可靠性工程是提高产品质量的一种十分有效的技术和方法，已经形成了一门独立的学科。可靠性工程是“战争的产物”。二次世界大战中，伴随电子管等电子元器件的广泛使用，大大提高了武器装备的作战效能，但出厂检验“合格”的装备在使用中却故障频繁；其后在朝鲜战场上这一问题变得更为严重。