回轉式形狀記憶合金鎖緊釋放裝置研制和實驗.pdf

1、隨著航天技術的發(fā)展,越來越多的部件需要在軌展開。由于部件的重量及其對沖擊環(huán)境的敏感性不同,需要不同的鎖緊釋放裝置?；鸸ぱb置是航天器上使用最早,也是最常用的鎖緊釋放裝置。但火工裝置在作動時會產生很大的解鎖沖擊,爆炸后產生的氣體存在化學污染性,在某些航天器上已不適合使用。因此,非火工裝置的開發(fā)研究受到了越來越多的重視。本文以空間可展開陣面天線板的鎖緊釋放為應用背景,基于形狀記憶合金(SMA,Shape MemoryAlloy)研制了一種承載

2、大、沖擊小、可重復使用的鎖緊釋放裝置。
　　首先對NiTi基SMA絲的材料性能進行了實驗測試,得到了SMA絲的主要材料性能參數,可為后續(xù)設計提供可靠的材料數據。
　　設計了一種回轉式形狀記憶合金鎖緊釋放裝置,該裝置采用類軸承回轉式解鎖釋放機構,利用SMA絲通電收縮觸發(fā),釋放驅動彈簧的鎖緊力,完成解鎖動作。該裝置將解鎖動作由滾動代替滑動,SMA絲是觸發(fā)力而不是直接解鎖力,因此,該裝置具有機械效率高、能耗低的優(yōu)點,可以更好地滿足

3、星載電源的要求。通過Pro/E建立SMA解鎖釋放裝置的整體三維模型。
　　分別考慮裝置鎖緊性能和解鎖性能,分析了驅動彈簧鎖緊力;進行了裝置關鍵部件旋臂的熱變形理論和仿真分析;分析了SMA絲的解鎖觸發(fā)力;建立了SMA絲解鎖通電時間的數學模型,分析了不同通電電壓下解鎖時間;從運動學角度分析了解鎖最小轉角。
　　使用ANSYS軟件完成了SMA鎖緊釋放裝置在鎖緊狀態(tài)下的靜載能力特性和動態(tài)剛度特性仿真分析,驗證了設計方案和設計參數的正