AMS-02熱控制系統(tǒng)結構件整體化方案設計與關鍵部件有限元分析.pdf

1、阿爾法磁譜儀(Alpha Magnetic Spectrometer 02，簡稱AMS-02)是由于肇中教授領導的大型國際合作項目，它將安裝在國際空間站上，利用外太空所獨有的空間環(huán)境進行大型粒子物理實驗。其上所安裝的粒子物理探測器的性能很大程度上取決于它們所處的熱環(huán)境，為保證這些探測器能夠在外太空惡劣熱環(huán)境下正常運行，熱控制系統(tǒng)在AMS-02中起著重要的作用。而AMS-02熱控制系統(tǒng)的順利運行需要相應結構件支持，這些結構件的設計就顯的非

2、常關鍵。它不僅需要滿足AMS-02自身功能要求，還需要滿足航天器的設計要求、航天飛機的發(fā)射要求和在空間站的安裝使用要求。本文將以AMS-02熱控制系統(tǒng)結構件為研究對象，主要研究內(nèi)容如下： 首先，依據(jù)AMS-02熱控制系統(tǒng)原結構件加工、裝配過程中出現(xiàn)的問題，尋求問題的根源在于底層(分散)設計方案。根據(jù)目前航天、航空結構件整體化設計趨勢，運用整體化結構設計思想，對AMS-02熱控制系統(tǒng)結構件進行改進設計。 其二，運用ANSY

3、S對重新設計的熱控制系統(tǒng)結構件進行靜力學分析，獲取其應力、應變狀況。根據(jù)分析結果對新結構件進行優(yōu)化，并在滿足結構強度基礎上，盡可能減輕結構自重，從而為獲得滿足飛行強度要求的熱控制系統(tǒng)結構件提供優(yōu)化結構模型。 其三，為驗證有限元分析結果，對頂部支架進行模態(tài)測試，提取其振動頻率和振型，并與模態(tài)分析結果相比較，從而檢驗理論分析結果。再應用MATLAB軟件，對理論分析結果和實驗結果做內(nèi)積相關性計算，檢驗理論分析結果與實驗結果的吻合性問題