高分辨率空间相机星载接口设计

针对高分辨率空间相机热稳定性和力学特性存在的问题,对星载接口的约束、热适应性、力学性能等方面进行了研究,提出了一种基于运动学支撑的柔性星载接口。根据某卫星结构要求,确定了空间相机的卧式4点连接布局方案,并对星载接口开展了热适应设计,引入了柔性环节结构,通过螺旋理论验证了约束的准确性;以随机振动响应最小为目标,优化了柔性环节,得到了柔性环节的关键尺寸参数;采用有限元软件,对星载接口性能进行了仿真分析。研究结果表明:该星载接口结构满足约束要求,既能保护空间相机结构免受发射段的剧烈振动,又保证了其在轨工作时良好的热适应性。

高速铁路道岔数控龙门铣床的尺寸优化研究

针对高速铁路道岔数控龙门铣床基频偏低的问题,以机床整机为研究对象,对其主体结构的动态特性进行了研究,提出了一种基于灵敏度分析的尺寸优化方法。通过对机床主体结构的模态分析和谐响应分析,得到了机床的前10阶固有频率、振型以及幅频响应曲线,并找到了机床结构的薄弱环节;然后对机床进行了灵敏度分析,根据分析结果中各参数对质量与固有频率的敏感程度,选出了机床结构的关键尺寸,随后对机床关键尺寸进行了尺寸优化。研究结果表明:优化后,机床的固有频率得到了提升,并且成功避开了共振频率,可满足机床的设计要求。

含橡胶连杆的曲柄滑块机构非线性动力学研究

针对橡胶材料构件对机构动力学影响问题,利用有限元方法构建了含橡胶连杆的刚柔耦合曲柄滑块机构动力学模型。对曲柄滑块机构中橡胶材料构件的柔性、曲柄转速、曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸等方面进行了研究,对不同条件下曲柄滑块机构中滑块的位移、速度和加速度等变化规律进行了归纳,通过相图观察法、计算最大Lyapunov指数法和功率谱法讨论了刚柔耦合系统的运动稳定性。研究结果表明:曲柄滑块机构中,橡胶材料柔性和曲柄转速变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;在连杆有效长度不变的条件下,曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;考虑橡胶材料构件柔性时滑块运动是混沌的,曲柄转速和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对系统运动的稳定性会产生一定的影响。