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(jiǎn)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(cè)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(cè)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(duì)象，主要研究?jī)?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(shì)，運(yùn)用整體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)頂部支架進(jìn)行模態(tài)測(cè)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(duì)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