摘要：空间太阳能电站聚光系统的尺度在千米级,聚光系统的方案设计涉及光、机、电、热及控制等多个学科。现有的空间太阳能电站聚光系统的设计方案不同程度上存在太阳光收集效率低、收集功率波动大、聚光系统质量高、控制系统复杂等不足。因此,需要综合考虑各种因素,提出高效、稳定、轻质和控制简单的聚光系统设计方案。文章对SSPS-ALPHA方案的聚光系统作了深入分析,并基于与ALPHA方案相同的能量传输假设,针对ALPHA方案的不足提出了一种新的聚光系统设计方案,称之为SSPS-OMEGA方案。通过比对分析,在与ALPHA聚光方案相同收集功率的前提下,OMEGA聚光方案不仅可以高效、稳定地收集太阳光,而且OMEGA方案的功率质量比比ALPHA方案提升了31.68%。

摘要：为准确预测结构的力学特性,使仿真结果精确逼近试验结果,必须对有限元模型进行修正。由于网状可展开天线的有限元模型中存在着各类结构参数且内部索网属于柔性结构,索网索段由于预张力才具有刚度,结构的这一特殊性导致模型修正困难。对3 m可展开天线样机进行了模态测试,在样机自由状态下获取了结构的模态频率和振型;针对可展开天线这种柔性复杂结构模态参数难识别、待修正参数多的特点,对修正参数进行了有针对性的选择;使用基于设计参数灵敏度型的模型修正方法对有限元模型进行了修正,缩小了样机与仿真固有频率和振型之间的误差,得到一种处理含有索网结构的模态测试流程和模型修正方法。

摘要：针对薄壁圆管的空间结构,分析其在交变热载荷下的疲劳可靠性问题.为同时考虑由截面平均温度和截面温差造成的疲劳损伤,提出了综合利用剩余强度和疲劳累积损伤模型的分析方法.首先根据疲劳累积损伤相等原理,将截面温差造成的多级扰动应力载荷作用频次等效为平均温度下的常幅应力载荷作用次数,从而将两者产生的热应力载荷统一为一常幅载荷,再利用剩余强度模型基于动态应力-强度干涉理论对疲劳可靠度进行分析,得到了结构在综合考虑两种热疲劳状态下的动态可靠度.该方法可避免直接利用疲劳累积损伤理论临界损伤值难以确定的问题,且能体现金属疲劳损伤的真实情况.最后以哈勃望远镜为例,分析了其主梁随疲劳热载荷循环作用下的动态可靠度,得出了一些有意义的结论.

摘要：针对索网-桁架反射面天线结构中,索网张力确定的非线性问题,提出一种新的设计方法。建立以索网放样长度为设计变量、反射面精度为目标、强度为约束的优化模型。为克服太空中天线进出阴影区时出现的松弛索问题,特引入应变约束。为了降低该非线性优化模型的求解难度,将索应变与索网节点坐标在局部对索长进行线性近似,从而将高度非线性的优化模型转化为一系列的二次规划问题。通过某10 m口径的空间反射面天线的仿真算例验证了方法的有效性。

摘要：为了提高装配后的滤波器电性能和成品率,该文提出了一种基于支持向量回归的腔体滤波器机电耦合建模和优化方法。该方法根据工程中积累的经验数据,首先应用改进的多核线性规划支持向量回归算法建立了制造精度对滤波器电性能影响的机电耦合模型,然后应用此模型优化了滤波器的制造精度,从而获得了最优的机械结构尺寸。实际滤波器的实验结果验证了该方法的有效性。该方法可用于批量生产的腔体滤波器的计算机辅助制造系统中。

摘要：为了尽可能减少构架式索网反射面天线各模块间的缝隙对天线电性能的不利影响,以各模块中索网边界的垂跨比为设计变量,以天线电性能和索网力学性能为设计目标,建立双目标机电集成优化数学模型.采用加权系数法,将优化模型转化为单目标问题,利用粒子群算法对优化模型进行求解.以设计某7m口径构架式天线为例,在保证索网力学性能的基础上,实现了天线电性能的最优化,证明了该机电集成设计方法的可行性与有效性.

摘要：针对整机建模规则的表达需求提出框架模型的概念,给出了框架模型及其实例化运算的逻辑、图形和脚本表达式。基于框架模型,提出一种通过脚本方式对产品建模规则进行描述的语义模型,进而建立了一种产品整机参数化建模方法。所提建模规则描述语义可以自顶向下地描述产品整机的建模过程,框架模型使得在描述整机模型规律时可以忽略建模细节,由最终用户在设计期间通过配置完成最终的模型构建。与其他方法相比,该方法能够显著提高整机建模规则的表达效率。开发者可以通过扩充零部件库及其建模规则,快速开发出满足特定需求的整机参数化系统。

摘要：提出了一种面向结构形变重构的两步序列应变传感器布局方法。该方法基于应变-位移转换关系,建立了信息冗余度准则和重构精度准则。在该方法中,第一步依据列主元QR分解,确定初始传感器位置集合;第二步以重构误差最小为目标,以信息冗余度为约束逐个增加传感器位置到初始传感器位置集合。该方法应用于某相控阵天线实验平台,通过四种评价准则评估布局效果。结果表明所提方法不仅提高了重构精度而且降低了传感器信息冗余度。

摘要：在现有可展开天线索网形态分析的研究中,往往不计金属反射丝网的影响,且忽略了索段连接器,将其简化为节点进行处理。实际上,索网结构由索段和索段连接器组成,索网结构上还铺设有金属反射丝网,因此索网结构的形态分析中应考虑反射网和索段连接器所带来的影响。基于四元数来描述索段连接器的姿态,引入各向等应力薄膜单元,推导了索段连接器中心的力平衡方程和力矩平衡方程,建立考虑索段连接器的索膜结构形态优化模型。分别对考虑索段连接器和不考虑索段连接器的索膜结构进行形态分析,讨论索段连接器对分析结果的影响。最后,建立了索膜结构的有限元模型,对形态分析的结果进行验证。结果表明,建立的形态优化模型能够进一步提高所设计索膜结构的型面精度。

摘要：共形承载天线(Conformal load-bearing antenna structure,CLAS)将微带天线和防护结构封装为一体,是一种可安装于飞行器外蒙皮的新型天线结构。针对封装过程中防护罩体内存在空腔、气泡等制造缺陷,根据透射理论和射线追踪-表面积分方法,提出一种由天线远场特性反演缺陷几何特征的方法。推导出远场到罩体透射系数以及透射系数到罩体材料厚度的两个反演公式,两者结合可实现由测量远场到罩体缺陷几何特征的反演,并进一步推广至多层罩体。通过一个12.5 GHz的4单元共形承载天线进行数值仿真试验,仿真结果表明反演模型理论精度高,有效性好。基于该算例,对所提出的反演模型进行误差分析,分析结果表明当远场测量精度满足幅度误差小于0.45 d B,相位误差小于±5°时,反演结果的误差小于10%,该精度完全可以满足工程使用的精度要求。