空間低溫容器支撐結構設計及特性分析.pdf

1、隨著航天技術的不斷發(fā)展，人們對紅外探測器的探測性能指標需求也在不斷提高。為使紅外裝置有更好的探測比和信噪比，以獲取更為詳實的探測信息，因而對低溫環(huán)境提出了更高的要求。
　　紅外探測器的穩(wěn)定、可靠工作離不開低溫環(huán)境的支持;而低溫環(huán)境的建立和維持，又離不開低溫液體的存貯及運輸環(huán)節(jié)。由于支撐結構處于空間低溫容器外殼及內膽之間，在航天器發(fā)射過程中要受到加速度、沖擊、振動等各類載荷的影響。這就要求空間低溫容器的支撐結構要有足夠的強度和剛度，

2、來承受航天器在發(fā)射時遇到的各種復雜的力學環(huán)境考驗，對空間低溫容器內膽起到空間上360°的全方位固定、支撐和保護作用，確保低溫容器的安全;另外，由于空間低溫容器外殼與內膽之間存在較大的溫差，為了減少通過支撐結構的漏熱損失，就要求支撐結構的材料有很低的導熱率，以保證低溫液體的使用壽命。
　　本文采用有限元分析方法，應用PRO/E軟件對低溫容器建立了多種支撐結構模型，借用ANSYS軟件對支撐結構進行動、靜力學特性以及熱力學特性分析，通過

3、對分析結果進行綜合比較，得出了機械穩(wěn)固性最好，漏熱損失最小的空間低溫容器支撐結構形式;之后又對結構進行了進一步優(yōu)化設計，最終得到了一組可以滿足使用要求的最佳支撐結構參數，在該組參數下建立了新的支撐結構模型，并對該結構進行了數值分析，得出了結構在動、靜力學載荷和溫度場載荷作用下的受力和變形量范圍。另外，本文還得出了空間低溫容器整體結構的前10階固有頻率，以及在外界頻率激勵下結構發(fā)生諧振位移最大的激勵頻率值。
　　本文的研究結果，為空