科技成果

阅读数: 3619

成果名称: 大型空间可展开结构系统设计关键技术、应用软件及工程应用

成果登记号: 9612018Y0377

第一完成单位: 西安电子科技大学

联 系 人: 张毅

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 其他

应用行业: 其他

成果简介:

随着国家航天战略的持续实施,航天事业蓬勃发展,越来越多的航天工程中将会应用到大型空间结构,以满足多种航天任务需求。受到运载工具空间和能力的限制,航天产品的尺寸、质量与运载能力之间的矛盾日益突出。因此,由轻质化杆件、柔索、膜材、柔性金属反射网等组成的大型空间可展开结构被广泛采用。然而,大型空间可展开结构的设计与制造是一项"复合"工程,不仅需要面向多种不同性能需求的应用对象,又将涉及到多个学科、多个领域的综合理论技术,同时还面临着复杂空间环境的考验,这为该项技术带来了诸多挑战。

    因而,项目在在国家自然科学基金和省基金、国防重点基金等多个纵向项目的支持下,从多学科交叉与场耦合角度,进行了系统而深入的研究,主要贡献如下:

    1. 面向性能的大型空间可展开结构功能形面设计方法

    针对空间可展开结构在实现功能形面特定性能指标上的重要作用,提出了直接面向性能的空间可展开结构功能形面设计理论描述模型与优化设计方法。

    2. 大型空间可展开索-膜-梁组合结构控形控性集成设计方法

    综合考虑张力索、薄膜(金属丝网)与支撑结构耦合变形的影响,从拓扑构型的静力确定性、索-膜几何布局的合理性、索-膜张力分布的均匀性三个方面出发,提出了形面误差小、预张力分布均匀、不易受环境和制造因素影响的空间大型可展开结构结构平衡预张力设计理论与方法。

    3. 大型空间可展开索-膜-梁组合结构动力学仿真与综合控制技术

    揭示了摩擦、间隙、阻尼、索-膜预张力以及空间环境对结构动力性能的影响机理,将刚体、小变形弹性体和大变形柔性索-膜有机地整合在一个理论框架内,提出了空间大型可展开索-膜-梁组合结构综合控制技术。

    4. 大型空间可展开结构综合设计应用软件系统

    突破了多学科集成CAD/CAE数字化建模、多场多域多尺度参数的关联传播与度量等关键技术,研制了面向全系统、全性能、集电磁-结构-传热-控制-光学等于一体的设计的大型空间可展开结构综合设计应用软件系统,可服务于我国现在与未来多种类型空间可展开结构的研制工作。