空间站高温材料科学实验系统真空室设计与分析

中国空间站高温材料科学实验系统能够在轨进行多种材料的微重力高温加热实验,其关键组件真空室是可实现密封的压力容器,为实验插件提供机械、真空、氮气、废气排放、供电、控制、冷却等接口,支持实验插件完成相关功能。本文依据承压范围、漏率等设计技术指标进行真空室的结构设计和力学分析。真空室采用分段式结构,由方形真空室、密封门、圆形真空室、安装支架等组件依次连接组成,连接结构处使用密封圈。通过真空室的承压分析、模态分析、随机响应分析和力学试验,校核了真空室的强度、刚度及随机振动响应特性,验证了真空室设计的安全性和可靠性,其能够满足发射及在轨工作要求。

偏置式空间机械臂关节角参数化逆运动学求解

针对偏置式空间7自由度(DOF)冗余机械臂,提出了一种基于关节角参数化的运动学求解方法。根据空间机械臂的结构特点对其臂型进行了分析,采用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立空间机械臂坐标系。采用D-H法对空间机械臂操作空间进行了描述,在考虑运动学约束的基础上,得到了以关节角为变量的正运动学模型。通过分析逆运动学模型的可解性,采用矩阵逆乘的解析法求解了该类机械臂逆运动学的完整解析解。在Matlab环境下,使用Matlab Robotic Tools对机械臂的初始姿态进行了仿真。通过给定的机械臂末端位姿,根据推导的逆运动学算法对空间机械臂各个关节的角度进行了求解。机器臂的运动学逆解算将作为机器臂运动规划和轨迹控制的基础。

星载微波辐射热定标源辐射性能研究与应用

基于周期性阵列角锥结构星载微波辐射热定标源,运用时域有限差分算法(Finite Difference Time Domain,FDTD),建立有限大辐射体电磁波散射模型,探索该结构下热定标源在6.3～230 GHz内辐射特性变化趋势,分析热定标源辐射性能(包括反射率r和发射率e)随涂层厚度t、角锥高宽比以及角锥宽度p的变化规律。研究结果表明:热定标源反射率在低频段主要依赖涂层吸波性能,高频段则主要取决于涂层界面反射率;在低频段内,随涂层厚度的增加,热定标源反射率逐渐减小,发射率有所增大,但在高频处,呈现出较快的震荡趋势;在特定涂层厚度下,随着角锥高宽比增加,热定标源在全工作频段内反射率减小,发射率增大,且随着角锥宽度的增加,反射率增大,发射率减小。综合热定标源辐射性能研究结果,结合型号产品具体应用需求,设计开发出热定标源产品,并进行发射率测量,实测发射率均为0.998。

FY-3卫星微波辐射热定标源设计与性能分析

基于FY-3卫星微波辐射热定标源周期性阵列角锥结构,采用时域有限差分算法（Finite Difference Time Domain,FDTD）,对其发射率进行仿真分析,并采用空间驻波法（Space Standing Wave Method,SSMW）进行测试。计算表明：热定标源发射率随吸波涂层厚度的增加逐渐提升,但趋于稳定;随着中心频率的增加,热定标源发射率逐渐增大,在典型涂层厚度1 mm参数下,工作频段内发射率已大于0.999。测试结果表明：热定标源在工作频段内发射率大于0.995。综合地面热真空试验以及在轨测试结果,表明热定标源辐射面温度均匀度满足设计指标±0.25K的要求;在轨工作时,由于热定标源辐射面与深空背景辐射热量交换更为剧烈,从而导致其辐射面温度均匀度大于地面测试结果。该项研究为FY-3后续型号以及其它型号星载微波辐射热定标源产品的升级换代提供工程应用基础。

开放式载人月球车人机交互系统的人机工效学设计

针对开放式载人月球车人机交互系统的人机工效学问题,文章从功能需求出发,对人机交互系统进行了设计:重点考虑航天员在身穿舱外航天服、行动不便的情况下,如何优化系统设计来提高航天员行动的便捷性;完成了人机交互系统的整体布局和组成功能设计;提出“可收纳、可对折式”的显示面板布局方式,解决了传统月球车固定式显示面板占用空间大、阻碍航天员上下车的问题。

空间便携设备用锂电池保护技术研究

锂电池电极结构特殊,在过充电、过放电和短路条件下使用均会影响电池寿命甚至造成安全危害,锂电池保护电路是确保其安全可靠使用的关键。针对空间便携设备用锂电池特有的使用环境,从过充电、过放电和短路三个方面提出了保护电路功能需求与具体的解决方案。

基于提高轧辊寿命的轧钢工艺优化措施

在分析热轧带肋钢筋切分轧制中轧辊存在掉肉、爆槽等多种问题的产生原因的基础上,以山东石横特钢集团有限公司棒材生产线为例,分析其解决轧辊存在的各种问题的具体措施,包括:利用多种装置以及相关系统,提升高轧辊的冷却效率;强化成品辊辊环的宽度,确保防止辊环崩裂掉块;对工艺装置平面配置进行改型,延长轧辊切分楔的寿命。

基于探讨轧钢工艺节能的方向和途径

我国经济建设在发展的过程中更加注重资源节约,为了能够响应我国节约型社会的重要号召,轧钢领域的技术人员需要深入分析、探究轧钢工艺的节能需求,以此来更好的降低轧钢过程中所消耗的能源,达到节能减排的重要目标啊。但是由于我国此方面的技术的节能效果与国外相比不够完善与优化,需要不断进行探索与研发。为了能够将此方面的节能有效落实,应当对轧钢工艺的节能情况的方向以及方法进行明确掌握。由于在整个钢铁生产的过程中,轧钢系统具有至关重要的作用,与钢铁冶炼产品的效率以及质量有着十分紧密的关系,基于此,本文针对轧钢工艺节能的方向以及途径进行深入性的分析与探究。