教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-06-0178)
- 作品数：7 被引量：79H指数：5
- 相关作者：闫晓军聂景旭张小勇孙瑞杰邓瑛更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学北京空间飞行器总体设计部北京控制工程研究所更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”中国航空科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构被引量：15
- 2011年
- 磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory Alloy)驱动的空间磁悬浮飞轮锁紧机构的设计方案,并在Liang本构模型的基础上发展了机构驱动单元的设计方法.之后,完成了锁紧机构的样机研制和调试,并开展了地面的性能测试、振动试验和高温环境试验.研究结果表明:SMA锁紧机构安装体积小,在星载28 V电压下能在6 s内完全锁紧,在1 s内完全解锁,并能够通过振动和环境实验.SMA驱动的磁悬浮飞轮锁紧机构具有锁紧力大、同步性好、可重复使用、低冲击、无污染等优势,有很大的工程应用潜力.
- 闫晓军张小勇聂景旭张绍卫
- 关键词：形状记忆合金磁悬浮飞轮本构模型设计方法
- 飞机拦停网强度及拦停系统性能评估的数值方法被引量：1
- 2011年
- 为了评估飞行器拦停系统性能以及拦停网强度裕度,采用非线性动力学有限元方法模拟了飞机拦停系统的工作过程,考虑了飞机外形、飞机和捕获装置间的相互作用、捕获装置重量、材料性能等因素对拦停过程的影响,解决了建立有限元模型、添加边界条件以及计算中非线性因素多,收敛困难等关键技术问题,获得了捕获装置在工作过程中应力的演化规律,完成了捕获装置拦停性能验证以及拦停系统结构强度、裕度评估.通过将理论分析结果与试验数据对比后表明:该方法可用于评估拦停系统拦停效率并预测捕获系统的强度储备,为今后设计拦停系统提供有效的分析方法.
- 邓瑛闫晓军张辉
- 关键词：数值模拟
- 小型、快速SMA空间解锁机构的设计与试验研究被引量：10
- 2008年
- 航天器上需要解锁机构完成结构的分离任务,目前广泛采用的火工品螺栓存在安全和冲击等问题,因此其应用在某些场合受到限制。以太阳板二次展开的解锁为例,本文利用形状记忆合金(SMA)的记忆特性发展了小型、快速SMA空间解锁机构;选用Liang-Rogers本构模型,对解锁机构的核心部分-驱动器进行了设计;完成了解锁机构的样机研制和调试,进行了地面展开试验测试。研究结果表明:利用28V星载电源,研制的SMA空间解锁机构在0.1s内实现了解锁分离。新型SMA解锁机构安装体积小,解锁速度快,能够满足多个解锁机构同时使用的同步性要求,有很大的工程应用潜力。
- 闫晓军于海张可赵坚城
- 关键词：本构关系
- 形状记忆合金分瓣螺母空间解锁机构的设计与试验研究被引量：23
- 2010年
- 航天器需要解锁机构实现空间解锁功能,传统火工品解锁机构存在冲击和污染等问题;NASA发展的形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)柱驱动解锁机构存在解锁时间长和不可重复使用等问题。提出一种利用SMA的记忆特性和分瓣螺母原理的解锁机构设计方案,并发展相应的设计方法,对解锁机构的核心部分——驱动单元进行设计,最终完成SMA分瓣螺母空间解锁机构的样机研制,并进行功能和同步性测试。结果表明,利用6V直流电源,研制的SMA分瓣螺母空间解锁机构能在0.3s内实现解锁分离,解锁同步性小于0.04s。SMA分瓣螺母空间解锁机构安装体积小、解锁速度快、可重复使用,多个解锁机构同时使用时同步性很好,有很大的工程应用潜力。
- 张小勇闫晓军杨巧龙
- 关键词：形状记忆合金本构关系智能结构
- 一种低速连续旋转SMA电机的设计与试验被引量：5
- 2010年
- 利用形状记忆合金(SMA)的记忆特性设计了一种低转速,可连续旋转的电机;利用Liang-Rog-er本构模型进行了SMA-弹簧的旋转位移驱动器的设计以及电机扭矩和转速的设计;完成了SMA电机的机械结构设计;完成了控制规律设计;进行了性能试验.研究结果表明,在试验温度27℃下,用6 V恒压电源驱动的SMA电机实现了连续旋转,转速为0.03 rad/min.SMA电机转速低,扭矩大,功率密度高,可连续旋转,有很大的工程应用潜力.
- 刘颖闫晓军
- 关键词：低转速SMA电机
- 定向凝固涡轮叶片高温低周疲劳的破坏特点被引量：10
- 2011年
- 针对几何形状完全相同但材料不同的两种涡轮叶片,采用相同的试验方法进行高温低周疲劳试验,普通铸造K403合金叶片和定向凝固DZ22B合金叶片却在不同的部位破坏,K403合金叶片在试验考核的榫齿部位断裂,而DZ22B合金叶片的榫齿在叶身根部断裂前均未出现裂纹。为了解释上述试验结果,展开了两类叶片试验条件应力场的有限元分析和定向凝固叶片晶粒形貌的数值模拟。研究结果表明:相同几何结构的普通铸造叶片和定向凝固叶片,其应力分布趋势相似,应力峰值均出现在叶片第一榫齿处;定向凝固叶片的失效模式与普通铸造叶片不同,其破坏不仅与应力场分布有关,而且受叶片各部位的晶粒形貌影响,叶片的失效不一定发生在应力最大的部位。
- 孙瑞杰闫晓军聂景旭
- 关键词：涡轮叶片定向凝固低周疲劳有限元方法
- 涡轮叶片复合疲劳特性曲线及其规律的试验被引量：23
- 2011年
- 为了解高周振动载荷对于涡轮叶片高温疲劳性能的影响,对某型涡轮叶片进行高低周复合疲劳试验.试验结果表明,在低周载荷基础上叠加高频振动载荷,显著缩短了叶片的疲劳寿命;复合疲劳的分散性很大,且不存在疲劳极限,当叶片高周循环次数超过107时,继续试验叶片仍会发生断裂;在双对数坐标下,叶片的振动应力与其高周循环寿命成线性关系,即复合疲劳特性曲线(应力-寿命曲线、概率-应力-寿命曲线)服从双对数线性规律,进一步研究发现该规律对于高温合金材料的复合疲劳特性曲线具有普遍性.
- 闫晓军孙瑞杰邓瑛刘芝娜聂景旭
- 关键词：涡轮叶片高低周复合疲劳振动应力
