空間站轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)高低溫性能測試系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、空間站是一種可供航天員生活、工作的載人航天器，其環(huán)境具有微重力、潔凈、高真空等特點(diǎn)，便于開展對地和天文觀測、空間環(huán)境探測、空間制藥和產(chǎn)品加工等多學(xué)科的項(xiàng)目研究，具有非常大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?？臻g站構(gòu)建過程中，轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)起到了關(guān)鍵作用，對艙體的對接、轉(zhuǎn)位和分離完成有重要意義。在太空中溫度變化幅度大，這使得空間站上轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)等要受到相較于地面環(huán)境更加嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。基于此，為保證空間站轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的正常工作，確保其適應(yīng)太空高低溫環(huán)境，應(yīng)建立一套性能良

2、好的高低溫性能測試機(jī)構(gòu)，作為轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)設(shè)計的必要環(huán)節(jié)，完成轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)在高低溫環(huán)境中轉(zhuǎn)位過程的綜合性能測試，來驗(yàn)證轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)工作的可靠性。
　　飛輪是在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中用于存儲旋轉(zhuǎn)動能的一種機(jī)械裝置，是轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)慣量模擬系統(tǒng)中不可或缺的部分，是實(shí)物慣量模擬的關(guān)鍵。根據(jù)設(shè)計參數(shù)利用ANSYS Workbench對其進(jìn)行靜力學(xué)分析，模態(tài)分析，驗(yàn)證其安全性。
　　由于轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的工作溫度為-60℃~80℃，高低溫箱在測試過程中內(nèi)部和外部存在溫度差，

3、出現(xiàn)熱量傳導(dǎo)現(xiàn)象，外部零部件可能會承受過高或過低的溫度導(dǎo)致系統(tǒng)的測試結(jié)果不可靠。本文對測試系統(tǒng)中的傳動軸進(jìn)行熱傳動分析研究。利用ANSYS Workbench中的Steady-State Thermal模塊對初選傳動軸模型進(jìn)行熱傳遞分析，然后使用統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行相關(guān)分析，篩選出最影響熱傳遞的因素。針對上述因素，對傳動軸裝配體模型進(jìn)行熱傳遞分析，同時采用繞流圓柱體強(qiáng)迫對流換熱理論和CFX熱流耦合仿真兩種方法對傳動軸進(jìn)行強(qiáng)制對流換熱分析，定量