衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析（下）

前言

《衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析》是《導(dǎo)彈與航天叢書(shū)》衛(wèi)星工程系列中關(guān)于衛(wèi)星機(jī)械系統(tǒng)的一部技術(shù)專(zhuān)著。全書(shū)分上、下兩冊(cè)，共14章，上冊(cè)為一般性技術(shù)內(nèi)容，包括：概論、技術(shù)基礎(chǔ)、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)材料、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)分析、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證；下冊(cè)為具體技術(shù)內(nèi)容，包括：桿系結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)、中心承力筒結(jié)構(gòu)、密封艙結(jié)構(gòu)、防熱結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)翼結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)、天線結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)、連接與分離機(jī)構(gòu)。由于衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，在衛(wèi)星機(jī)械系統(tǒng)中，除了衛(wèi)星結(jié)構(gòu)以外，衛(wèi)星機(jī)構(gòu)已成為相對(duì)獨(dú)立的重要組成部分，因此本書(shū)對(duì)此也進(jìn)行了充分的闡述。另外，雖然本書(shū)以衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，但也涉及了其他航天器的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的研制可以包括設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)三個(gè)方面，本書(shū)主要描述衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，但也涉及有關(guān)制造或試驗(yàn)的內(nèi)容。在現(xiàn)代衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，計(jì)算分析工作起到了非常重要的作用，實(shí)際上它是設(shè)計(jì)中不可分割的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但考慮到分析的重要性及其特殊性和復(fù)雜性，本書(shū)把它與設(shè)計(jì)分開(kāi)進(jìn)行描述。本書(shū)是目前中國(guó)航天器結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的第一部技術(shù)專(zhuān)著，突出了工程實(shí)用性、系統(tǒng)性、完整性和先進(jìn)性，全面論述了衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析方法，并且結(jié)合各類(lèi)具體結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)作了詳細(xì)說(shuō)明。

內(nèi)容概要

本書(shū)是關(guān)于衛(wèi)星機(jī)械系統(tǒng)的一部技術(shù)專(zhuān)著，對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析進(jìn)行了較全面的論述。全書(shū)分上、下兩冊(cè)，共14章。下冊(cè)7～14章為具體技術(shù)內(nèi)容，包括桿系結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)、中心承力筒結(jié)構(gòu)、密封艙結(jié)構(gòu)、防熱結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)翼結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)、天線結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)、連接與分離機(jī)構(gòu)。    本書(shū)可供航天器設(shè)計(jì)、分析、制造、試驗(yàn)和應(yīng)用等領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀，也可作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第7章　桿系結(jié)構(gòu)　7.1　概述　　7.1.1　桿系結(jié)構(gòu)的功能　　7.1.2　桿系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求　　7.1.3　桿系結(jié)構(gòu)的材料選擇　　7.1.4　桿系結(jié)構(gòu)的基本形式　7.2　桿系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)　　7.2.1　整體構(gòu)形設(shè)計(jì)　　7.2.2　桿設(shè)計(jì)　　7.2.3　接頭設(shè)計(jì)　　7.2.4　桿系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)驗(yàn)證　7.3　桿系結(jié)構(gòu)的分析　　7.3.1  桿系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和內(nèi)力計(jì)算　　7.3.2　桿系結(jié)構(gòu)的模態(tài)和靜力分析　　7.3.3　桿系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化計(jì)算　7.4　桿系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用　　7.4.1　作為主結(jié)構(gòu)的應(yīng)用  　　7.4.2  作為次結(jié)構(gòu)的應(yīng)用  　參考文獻(xiàn)第8章　板式結(jié)構(gòu)　8.1　概述　　8.1.1  板式結(jié)構(gòu)的功能與應(yīng)用　　8.1.2　板式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求　8.2　蜂窩夾層板材料　　8.2.1　面板　　8.2.2　蜂窩芯子　　8.2.3　膠黏卉　8.3　蜂窩夾層板設(shè)計(jì)　　8.3.1  蜂窩夾層板的力學(xué)特征和破壞模式　　8.3.2　蜂窩夾層板的設(shè)計(jì)  　　8.3.3　蜂窩夾層板的分析  　8.4　蜂窩夾層板的連接　　8.4.1　連接設(shè)計(jì)　　8.4.2　連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分析  　8.5　框架板式結(jié)構(gòu)　　8.5.1  功能與應(yīng)用　　8.5.2　設(shè)計(jì)要求　　8.5.3　結(jié)構(gòu)形式和材料選擇　　8.5.4　框架板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)第9章  中心承力筒結(jié)構(gòu)　9.1　概述　　9.1.1  中心承力筒的概念  　　9.1.2  中心承力筒的功能與應(yīng)用　　9.1.3  中心承力筒的設(shè)計(jì)要求　9.2　中心承力筒結(jié)構(gòu)方案選擇　　9.2.1　結(jié)構(gòu)形式　　9.2.2　結(jié)構(gòu)材料　　9.2.3　結(jié)構(gòu)方案的確定　9.3　桁條加筋中心承力筒的設(shè)計(jì)　　9.3.1　構(gòu)型設(shè)計(jì)　　9.3.2　基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)  　　9.3.3　裝配連接設(shè)計(jì)　9.4　桁條加筋中心承力筒的分析　　9.4.1  金屬桁條加筋中心承力筒的分析　　9.4.2  復(fù)合材料桁條加筋中心承力筒的分析……第10章　密封艙結(jié)構(gòu)第11章　防熱結(jié)構(gòu)第12章　太陽(yáng)翼結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)第13章　天線結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)第14章　連接與分離機(jī)構(gòu)

章節(jié)摘錄

插圖：（1）鋁合金鋁合金因其較低的密度，適宜的強(qiáng)度和模量，良好的加工工藝性，以及較低的生產(chǎn)成本，是一種廣泛使用的桿件材料。（2）鈦合金鈦合金有很高的比強(qiáng)度，可以用于需要承受較高載荷和應(yīng)力的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，如桿件接頭；鈦合金的線膨脹系數(shù)較小，適用于有較高尺寸穩(wěn)定性要求的空間構(gòu)架；鈦合金的抗腐蝕性、抗疲勞性及高低溫機(jī)械性能均很好。但其比模量比鋁低，工藝難度較高，材料成本也較高。（3）碳纖維／環(huán)氧復(fù)合材料碳纖維／環(huán)氧復(fù)合材料比模量高、比強(qiáng)度高、而線膨脹系數(shù)小，適用于衛(wèi)星主承力構(gòu)架。尤其是該材料具有可設(shè)計(jì)性和熱穩(wěn)定性，可以設(shè)計(jì)成基本沒(méi)有熱變形的桿系結(jié)構(gòu)，是金屬材料難以達(dá)到的優(yōu)異性能，非常適用于空間光學(xué)系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)。（4）凱芙拉纖維／環(huán)氧復(fù)合材料凱芙拉纖維／環(huán)氧復(fù)合材料比強(qiáng)度值高，具有極低的線膨脹系數(shù)、良好的電磁波透過(guò)性能、抗沖擊性能及隔熱性能，特別適用于天線支撐桿件。（5）金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)異的綜合性能。其中纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料適合制作桿件，顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料適合制作接頭零件。7.1.4桿系結(jié)構(gòu)的基本形式桿系結(jié)構(gòu)的形式可以按其不同的特征來(lái)分類(lèi)。首先桿系結(jié)構(gòu)中的桿件可按幾何形狀分為直桿和曲桿。直桿包括常用的梁、柱、軸等；曲桿最常見(jiàn)的是拱，也可以是環(huán)梁。桿系結(jié)構(gòu)按節(jié)點(diǎn)形式可分為桁架和剛架。桁架是由直桿和鉸節(jié)點(diǎn)組成；剛架是由桿和剛節(jié)點(diǎn)組成。

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