离子推力器栅极力学性能模拟分析研究

发布时间：2017-08-03 12:24

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【摘要】：为了对LIPS-100离子推力器栅极优化设计提出合理建议,利用结构动力学计算模型开展栅极力学特性分析,研究8.6 grms随机振动和800 g加速度冲击力学环境对栅极的影响。采用ABAQUS有限元软件模拟分析了两种不同弹性模量的碳纤维复合材料层合结构栅极力学性能,并和传统金属钼栅作对比,研究发现:碳栅和钼栅都满足技术要求中首阶共振频率大于100 Hz的要求,且最大应力均满足输入载荷条件,不存在破坏性应力,其中碳栅应力安全系数要高于传统金属钼栅。栅极形变量应是设计过程中考虑的首要因素,冲击造成的形变要大于随机振动,提升弹性模量31.16%可使碳栅冲击形变减小13.17%。采用模量较高的碳纤维制备碳栅可使栅间距由现有的0.80降低至0.69 mm,从而可使最大推力提升10.72%。
【作者单位】： 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室;
【关键词】： 离子推力器 栅极 力学分析 随机振动 冲击
【基金】：重点实验室基金项目(9140C550206150C55013)
【分类号】：V439.1
【正文快照】： 随着离子推力器空间应用需求的不断提高,长寿命和高可靠性已经成为离子推力器的主要研究方向。栅极是离子推力器的关键部件,其热膨胀和离子溅射腐蚀等原因是推力器的主要失效模式,严重制约了推力器寿命和可靠性[1-2]。因此,国外离子推力器研究结构纷纷开展新材料制备栅极研究,

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本文编号：614395