卫星工程中的材料应用与需求展望

<正>1引言卫星在生命周期中经历了复杂的环境条件,包括发射振动、在轨真空、冷热交替、粒子辐射等,对材料提出了特殊的环境要求^[1],使得卫星材料的选用与常规产品有很大区别。一直以来,材料科学在国内外航天重大规划中占据了重要的位置。NASA发布的《2015技术路线图》分析了美国未来20年(2015-2035年)的亟需技术与开发路径,将材料、结构、机械系统与制造作为其中的重要技术领域^[2]。中国航天科工集团有限公司在2018年发布了《太空材料商业开发行动路线图》,提出了太空材料产业发展三步走的规划。一代材料,一代装备,航天装备对材料的依存性尤为突出^[3]。特别是近年来卫星朝着高性能、1引言卫星在生命周期中经历了复杂的环境条件,包括发射振动、在轨真空、冷热交替、粒子辐射等,对材料提出了特殊的环境要求^[1],使得卫星材料的选用与常规产品有很大区别。一直以来,材料科学在国内外航天重大规划中占据了重要的位置。NASA发布的《2015技术路线图》分析了美国未来20年(2015-2035年)的亟需技术与开...     

基于实测数据的卫星公路运输动力学特性仿真分析方法

为解决卫星运输跑车试验耗时耗力的问题,采用仿真方法研究了卫星在公路运输过程中的动力学特性。先基于大量实测数据,建立仿真分析输入谱;再通过Patran/Nastran有限元软件建立包装箱–卫星的联合仿真模型,对经过组合体模态试验修正后的模型进行了模态分析和随机振动响应分析,得到了模型的前6阶模态振型以及关键部位的加速度和应力响应RMS值。结果表明:联合仿真模型各部位的应力RMS值远低于材料屈服极限,卫星结构具有足够的安全裕度。该仿真分析方法可以准确有效地分析卫星在运输过程中经受的力学环境,为卫星结构及包装箱设计提供依据。