AMS-02熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件整體化方案設(shè)計(jì)與關(guān)鍵部件有限元分析.pdf

1、阿爾法磁譜儀(Alpha Magnetic Spectrometer 02，簡稱AMS-02)是由于肇中教授領(lǐng)導(dǎo)的大型國際合作項(xiàng)目，它將安裝在國際空間站上，利用外太空所獨(dú)有的空間環(huán)境進(jìn)行大型粒子物理實(shí)驗(yàn)。其上所安裝的粒子物理探測器的性能很大程度上取決于它們所處的熱環(huán)境，為保證這些探測器能夠在外太空惡劣熱環(huán)境下正常運(yùn)行，熱控制系統(tǒng)在AMS-02中起著重要的作用。而AMS-02熱控制系統(tǒng)的順利運(yùn)行需要相應(yīng)結(jié)構(gòu)件支持，這些結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)就顯的非

2、常關(guān)鍵。它不僅需要滿足AMS-02自身功能要求，還需要滿足航天器的設(shè)計(jì)要求、航天飛機(jī)的發(fā)射要求和在空間站的安裝使用要求。本文將以AMS-02熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件為研究對象，主要研究內(nèi)容如下： 首先，依據(jù)AMS-02熱控制系統(tǒng)原結(jié)構(gòu)件加工、裝配過程中出現(xiàn)的問題，尋求問題的根源在于底層(分散)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)目前航天、航空結(jié)構(gòu)件整體化設(shè)計(jì)趨勢，運(yùn)用整體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，對AMS-02熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。 其二，運(yùn)用ANSY

3、S對重新設(shè)計(jì)的熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行靜力學(xué)分析，獲取其應(yīng)力、應(yīng)變狀況。根據(jù)分析結(jié)果對新結(jié)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，并在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)上，盡可能減輕結(jié)構(gòu)自重，從而為獲得滿足飛行強(qiáng)度要求的熱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件提供優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型。 其三，為驗(yàn)證有限元分析結(jié)果，對頂部支架進(jìn)行模態(tài)測試，提取其振動(dòng)頻率和振型，并與模態(tài)分析結(jié)果相比較，從而檢驗(yàn)理論分析結(jié)果。再應(yīng)用MATLAB軟件，對理論分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做內(nèi)積相關(guān)性計(jì)算，檢驗(yàn)理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合性問題