微纳卫星姿控软件实时测试系统

为了在硬件有限的条件下测试微纳卫星姿态控制软件的实时控制性能,建立了微纳卫星姿态控制软件实时测试系统,并使用该系统对微纳卫星姿态控制软件进行了测试实验。根据卫星姿态动力学与运动学、轨道环境信息与姿态控制算法数学模型,在PC机上设计开发了微纳卫星模拟飞行平台。使用控制器局域网络(CAN)和串口建立了连接星载计算机与PC机微纳卫星模拟飞行平台的高效通讯链路,并对姿态控制软件主程序进行必要的修改。最后,基于该实时测试系统完成了星载计算机上姿态控制软件的实时控制性能测试实验。实验结果表明:姿态控制软件在星箭分离后18 446s完成初始控制阶段并进入偏置对地三轴稳定模式,实现了微纳卫星的稳态控制目标。偏置对地三轴稳定模式中卫星最低单轴姿态精度与角速度稳定度分别优于±1.86°和±0.048(°)/s,满足该模式控制精度与收敛时间的要求。

脉冲激光沉积薄膜的残余应力测量

为了测量脉冲激光沉积法制备的小面积薄膜的残余应力,并解决Stoney公式在特定情况下误差较大的问题,本文提出了一种基于悬臂梁结构和数值计算的薄膜残余应力测量方法。该方法以初始曲率为零的原子力显微镜探针作为衬底梁,在衬底梁上使用脉冲激光沉积方法沉积被测薄膜,并记录衬底梁在薄膜沉积前后的翘曲形貌变化,再结合薄膜厚度、衬底梁几何尺寸、所涉及材料的杨氏模量与泊松比等其他参数,借助数值计算对实验数据进行分析,得出被测薄膜的残余应力。使用该方法测出:基于脉冲激光沉积法在高温环境下制备的二氧化钒薄膜的残余应力为-340 MPa,与文献报道的结果相符。本文提出的基于悬臂梁结构和数值计算的薄膜残余应力测量方法具有适用范围广、准确度好、实验成本低的优点。

基于 MEMS 技术的智能传感器系统(“智能灰尘”)

基于微机电系统(MEMS)技术的智能传感器系统("智能灰尘",Smart Dust)是体积小、能耗低、具备多功能传感与探测、信息处理与存储、双向无线通信、能源自供给与管理等功能的集成系统.它既可以独立工作也可以多系统协同工作.本文首先明确智能灰尘的基本概念及应用领域;随后介绍智能灰尘集成系统的设计方法和结构组成;通过综述智能灰尘技术的发展历程与趋势,以及国内外相关技术的发展现状,最后总结智能灰尘系统关键的技术难点与重点,并明确今后MEMS工艺及集成技术突破的可行性方案.

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏心距变化引起该轴承刚度和承载能力变化的规律,并优化了摆角铣头气体轴承的结构参数.结果表明:当轴承在小偏心(ε<0.3μm)以及极小偏心下工作时,刚度为常数,轴承的承载能力随偏心距的增大而增大.

Research on constitutive equation of DIWA353 steel used in hemisphere head of power station nearby recrystallization temperature

To simulate the DIWA353 steel used in boiler nearby recrystallization temperature accurately by using finite element,the high temperature constitutive model of this material must be researched firstly.Thermal simulation experimental machine is used to do the high temperature hot compression experiments for the DIWA353 steel used in boiler under different strain rates and temperatures nearby recrystallization temperature.Multi-bank data of true stress-true strain is gotten,and the hot deformation activation energy of DIWA353 is obtained,and the constitutive equation of steady-state flow stress under the circumstance of high temperature is constructed.The results show that DIWA353 steel is positive strain rate sensitized material when it is at temperature of 850-1050 ℃,and the steady-state flow stress decreases with the increase of deformation temperature,but increases with the increase of strain rate.