摘要：针对航天器特性、试验台系统技术要求及对接初始姿态设定的要求,研制了一套三轴姿态调整锁定机构,实现调整过程简便、解锁迅速、质量轻、安全可靠、精度高.采用D—H坐标系建立了动力学模型,进行了初始结构和驱动参数设计.在此基础上,应用虚拟样机技术对机构进行了设计可行性验证及进一步参数优化.仿真表明根据空间机构原理设计的三轴调整锁定机构能够达到指标要求的运动空间,无运动死点,结构合理,空间对接前解锁迅速.以驱动力作为优化目标,通过敏感度分析,确定了合理的优化结构参数,使机构所需驱动力下降了7.8%,并且转臂和连杆结构质量轻、安装灵活方便.

摘要：为了避免碳纤维复合材料传统钻孔出入口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损 ,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求 ,研制了一种便携式超声旋转钻 .基于一维振动理论 ,设计了体积小 (长 1 30mm)、重量轻 ( 1 .6kg)、转动惯量小的半波长振动系统 .由于在加工中依据不同的要求经常更换不同直径、不同长度、不同材质的工具将引起振动系统的谐振频率飘移 ,针对设计的半波长振动系统 ,基于阻抗匹配原则 ,给出了振动系统与工具之间进行阻抗匹配的方法 ,建立了更换工具的简易计算式 ;保证了更换工具后 ,振动系统处于最佳的工作状态 .

摘要：为航天器对接五自由度试验台研究了外装智能式失重模拟技术:外装机构对主动对接环从外部进行吊装,吊装点位于主动环质心,可实现主动环三轴自由转动,并能方便地实现与主动环的安装与分离;智能式重力平衡器能迅速地、高精度地提供失重模拟平衡力,并保证主动环的上下自由运动及二维平动运动。本文提供了一个设计实例,并作了动态响应仿真分析。设计的外装机构附加质量仅有3kg,附加惯量小于1 5kg·m2,装置动态响应时间小于5ms,各向失重模拟误差1～2%。

摘要：针对空间对接机构五自由度动力学实验台转动装置结构简单、质量轻、摩擦力矩小的技术要求,研究了一种四点支撑式转动技术。进行了四点支撑方案的结构分析和主梁设计,提出了主梁径向位置的保证措施及具有低摩擦力矩的轴向承载结构。研制了二吨台四点支撑方案模拟实验装置,实验结果表明:最大静摩擦力矩仅为2.1N·m,满足了设计要求。

摘要：为试验台主动对接环的重力平衡 ,研究了一种响应速度快、平衡力精度高 ,装在对接机构内部 ,适应高、低温环境的内装式重力平衡装置 .介绍了有关技术 :主动环实现三轴转动的球铰吊装机构 ;能够高速度、高精度地提供重力平衡力 ,并能实现自动随主动环上、下运动的智能型重力平衡技术 ;保证平衡器随主动环随动的轮轨式二维平动技术 ,经轻量化设计 ,其摩擦阻力和惯性阻力很小 ,并对轮 轨式方案进行了试验 ,当量摩擦系数仅为 0 .0 0 4 1 7.预计所研究装置的响应时间小于 1 0ms,各向失重模拟误差一般为 1 %～ 2 % .

摘要：可靠度方法因其更符合边坡岩土体的非均匀性及失稳破坏的不确定性特征,受到科研及工程设计人员的重视。然而,目前没有成熟且能够用于可靠度分析的随机有限元软件,而跨平台的随机场生成和稳定性分析增加了可靠度分析的难度,从而限制了其推广应用。基于Python语言和Abaqus平台,开发了一套能自动计算边坡可靠度的随机有限元算法。在给定边坡几何参数及土体抗剪强度参数的均值、相关距离和变异系数前提下,利用该算法可自动实现非平稳随机场的离散及边坡失效概率的计算;该程序有效地解决了多种软件交互使用的稳定对接和子程序编写等难题;与经典的边坡算例进行对比,计算结果验证了该方法的可靠性。