太阳电池阵弧形基板结构振动分析及优化设计

针对弧面型太阳电池阵新型基板结构,在满足结构安全的前提下以多参数轻量化设计为目标。本文基于等效板理论获得弧形太阳电池阵基板的各向异性等效性能参数,建立新构型太阳电池阵基板的三维有限元数值模型,并通过正弦扫频振动试验验证了模型的可靠性,进而初步实现了结构薄弱区域定位。最后结合工程实际,基于参数化建模结合多目标迭代优化的方法,分析结构在典型随机振动载荷作用下的最大应力随各特征参数的变化规律,从而获得满足结构安全条件下的补强优化方案,相比于原始结构,可使面板最大应力下降21%,若加强结构为单向无纬布,结构最大应力可进一步下降15.6%,为新构型太阳电池阵基板的轻量化设计提供支撑。

U形互连-弹性基底组合结构延展性分析

可延展柔性电子器件可共形贴合在复杂曲面的弹性物体表面,在生物集成电子、共形天线等领域具有广泛应用。岛-桥结构设计提高了柔性电子器件的可拉伸能力,桥结构通常设计成U形互连结构,通过有限元计算发现,在拉伸过程中该结构呈现非常复杂的变形行为:桥结构经历纯弯、整体受拉,最后进入塑性变形阶段。桥结构的线宽和结构长跨比对结构延展性影响显著,计算结果表明:宽度减小可以提高结构拉伸能力,但是宽度过小,结构拉伸能力急剧降低;当结构宽度较大时,结构断裂前局部出现平面外屈曲;而跨度增加普遍明显地提高了结构的拉伸能力,但会使结构尺寸变大;长跨比小于1.4时,U形互连结构的延展性随长跨比的增加而增大。通过U形互连结构的变形机理研究可以优化互连结构的结构参数,提高柔性电子器件的延展性。

空间太阳电池阵的发展现状及趋势

从四方面分析了空间太阳电池阵的发展现状,包括体装式、带桨展开式、单板展开式、多板展开式、柔性多模块多维展开式等总体构型的发展历程,常用太阳电池片如硅电池片、砷化镓电池片、柔性薄膜电池片的材料与性能的发展现状,刚性基板结构、半刚性基板结构、柔性基板结构的发展与应用及五种展开机构的特点与空间应用分析,论述了空间太阳电池阵发展的制约因素,指出了聚光型柔性太阳电池阵是未来空间太阳电池阵发展的趋势,旨在促进空间太阳电池阵向着大尺寸、大功率、模块化、低成本和轻质量的方向发展,以适应大功率航天器的发展需求。

圆形太阳翼发展现状及趋势

圆形太阳翼是在航天器大收纳比的新需求下发展起来的一种新型柔性太阳翼,在国外航天器上已广泛应用。文章论述了圆形太阳翼的发展现状,分析了它的组成和工作原理以及由UltraFlex太阳翼到MegaFlex太阳翼的发展历程和制约因素,阐述了圆形太阳翼不同于其他类型太阳翼的优点,包括结构紧凑、高功率质量比、高展开刚度、低转动惯量、地面展开试验简单、扩展性好等;同时结合两种圆形太阳翼的优缺点,给出了它们的适用范围和场合。最后结合国内现有技术基础,提出了发展建议,可为国内圆形太阳翼研制提供参考。

分布式大功率LED的热场分析

目前分布式大功率LED的使用率越来越高,但是散热问题一直是LED照明领域的瓶颈,本文提出了一种通过有效优化布局散热基板降低芯片结温的方法,对模块进行了稳态分析,发现影响系统的散热性能有两个主要因素,分别是空气的流速和AI基板的尺寸,并发现封装主要通过铝基板纵向也就是厚度方向与空气对流散热,因此对基板厚度选择和基板表面布局进行了分析研究,提出了优化方法,按此方式可有效的降低LED芯片结点温度。