小型模拟卫星的研制及关键结构件优化

发布时间：2021-05-20 15:22

　　新技术在改变我们生活的同时,也在加快我们探索宇宙的速度。随着卫星技术和应用不断地发展,人们对降低卫星成本、减小风险、加快研制和部署周期的需求越来越迫切。近年来小型卫星的发展应运而生,小型卫星体积小、轻便、个性化强、制作成本低,并已实现了诸多的突破,获得了很多的关注,带来了一系列卫星研制的新理念和新模式。依据小型模拟卫星的工作要求,本文设计了一种体积不超过1000立方厘米,总重量不超过1000克,具有轻型化、能准确定位的小型模拟卫星,底部将另配有气浮板可使得该小型模拟卫星与其他物体之间无摩擦移动,用于模拟卫星运动姿态的运动;提出了一种基于计算机视觉的动态定位方法,设计了一个控制系统以实现小型模拟卫星运动仿真。同时针对该小型模拟卫星的关键结构件进行仿真分析、拓扑优化、增材制造试制及力学测试,比较原模型和优化后模型的刚度,得出最终的小型模型卫星设计。小型模拟卫星的整体结构设计主要包括壳体、推板、夹板,夹具设计,纵向的可移动设计等。另外还包括风扇、电机等选型。同时还需要考虑到检测装置的设计、载荷布局设计、材料选择等要求。通过电路板控制和风扇推动相互配合,能够确保该小型模拟卫星在各个方向上的运动... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源及研究目的
    1.2 课题背景及研究意义
    1.3 国内外研究现状与问题分析
    1.4 本文主要研究内容
2 小型模拟卫星的整体结构设计
    2.1 引言
    2.2 小型模拟卫星模拟装置的理论基础
    2.3 小型模拟卫星的总体设计
    2.4 特殊机构分析
    2.5 空间布局
    2.6 本章小结
3 小型模拟卫星的控制系统设计实现
    3.1 引言
    3.2 小型模拟卫星的控制方案设计
    3.3 小型模拟卫星控制系统的实现
    3.4 本章小结
4 关键结构件的力学仿真和拓扑优化
    4.1 引言
    4.2 关键结构件的有限元基本理论
    4.3 小型模拟卫星关键结构件的静力学分析
    4.4 小型模拟卫星关键结构件的动力学分析
    4.5 小型模拟卫星关键结构件的优化设计
    4.6 本章小结
5 关键结构件增材制造试制及力学测试分析
    5.1 引言
    5.2 关键结构件的增材制造试制
    5.3 力学性能测试与分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读硕士学位期间所取得学术成果目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星结构板优化设计[J]. 陈有梅,余成锋.  计算机辅助工程. 2018(03)
[2]三单元立方体卫星的结构特性分析[J]. 赵星,张翔.  航天器环境工程. 2018(02)
[3]光固化快速成型技术的进展及应用[J]. 李东方,陈继民,袁艳萍,黄宽,方浩博.  北京工业大学学报. 2015(12)
[4]高校正成长为我国微纳卫星研制的生力军[J]. 齐真.  国际太空. 2015(10)
[5]2013年国外微小卫星回顾[J]. 朱鲁青,张召才.  国际太空. 2014(02)
[6]微小卫星结构设计方法[J]. 方勃,丁勇,张业伟,闻新.  沈阳航空航天大学学报. 2013(05)
[7]现代小卫星领域的发展现状分析[J]. 闻新,张兴旺.  沈阳航空航天大学学报. 2013(05)
[8]有限元法及应用状况[J]. 李进霞,张伟杰,张素香.  科技创新导报. 2012(31)
[9]快速成型技术的现状及发展趋势[J]. 陈婵娟.  湖南科技学院学报. 2011(08)
[10]新型卫星结构设计技术[J]. 姚骏,崔伟,满孝颖,杜胜.  中国空间科学技术. 2010(03)

博士论文
[1]隐身微小卫星结构设计关键技术研究[D]. 郑侃.南京航空航天大学 2011

硕士论文
[1]一种可量产的卫星结构设计与优化[D]. 程龙.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016
[2]大型真空调试平台的结构设计及低温特性分析[D]. 张雪峰.哈尔滨工业大学 2013
[3]“TXZ”微小卫星结构优化设计与分析[D]. 王薇.南京航空航天大学 2008



本文编号：3197987