本文介绍了自主开发的基于多台(两台以上)电子经纬仪/全站仪组成的非接触式大尺寸柔性三坐标测量系统MetroIn的系统设计思想、数学原理以及系统的构成与功能.测试表明:该系统点位测量不确定度可达0.05mm,并介绍了系统在某航天器推进舱检测中的应用.

对于用在航天器的光呸瞄准线的瞄准与跟踪可以按几种方法来控制。整个光学系统能瞄准所关注的目标，如象哈勃空间望远镜。光学部件如象望远镜可以安装在跟踪架上而运行在相对独立控制的航天器平台上，如同欧洲航天局仪器载体装置。第三种方法是通过航天器安装望远镜光学系统，运用反射镜作为瞄准线定向。

大型航天器结构通常由一些简单子结构通过各类连接结构组装而成。通常这些连接结构具有不同程度的非线性问题。但是在有些情形下，却需要考虑这些非线性因素。提出了一种计算这类结构的频域响应方法。计算时只需要选取结构中的非线性自由度、激励自由度和需要分析的自由度，大大地减少了计算规模。这种方法适合于具有局部非线性的大型有限元模型的计算。以某卫星的有限元模型为基础，说明和验证了所提方法的可行性。

针对近地轨道飞行器所面临的上层大气层(100~300 km)空气动力学问题,对几类典型航天器构型的上层大气层气动力特性进行了分析,给出了典型气动布局在该空域的气动力基本规律,取得了对上层大气层气动力关键影响因素的初步认识.在上层大气层,飞行器的绕流属于自由分子流状态.研究发现,气体分子与不同材质物面的相互作用反映出截然不同的升力和阻力特性.对于1 m2气动受力面的飞行器,在100~200 km轨道高度存在大于1 mN的气动力,在接近300 km轨道高度时受到的气动力则远小于1 mN.在一般条件下,飞行器的升阻比小于1.但是,当物面适应系数约为0.2时,在100~200 km轨道高度存在升阻比大于1的状态,这一特点体现了上层大气层气动力学的基本特性.据此认为,100~200 km是气动力可利用的飞行空域,在此空域开展上层大气层空气动力学研究,对于未来发展上层大气层飞行器...

对于有密封要求的航天器而言,O形密封圈在其中起到了至关重要的作用。文章首先对一种典型的法兰-O形密封圈结构进行合理的简化建模,然后利用有限元分析软件ABAQUS计算了特定压缩率下O形圈的力学性能参数,并讨论了摩擦系数、安装方式、法兰间隙、内压、温差等因素对密封性能的影响,对航天器密封接口的设计具有现实的指导意义。

针对差分进化算法“早熟”问题,提出一种自适应变异率的双策略差分进化(AD-DE)算法。在迭代前期取较小变异率,并采用全局变异策略,快速锁定较优开采区间;在迭代后期取较大变异率,同时采用改进的局部变异策略,提高算法局部开采能力及加快收敛速度。将该算法应用于8个测试函数的优化中,结果表明:AD-DE算法与其它4种差分算法相比具有更好的全局寻优能力,并在某型密封舱结构优化中应用了该算法,有效地减轻了密封舱的结构质量,得到了较好的结构参数。

高速角接触球轴承在高速运转条件下生热主要是由于滚子与滚道相互摩擦引起的,其中转速、载荷、材料和润滑状态等都是主要的影响因素。根据滚动轴承生热计算模型,基于MATLAB计算平台对航天器高速角接触球轴承B7005进行生热计算。另外,基于ANSYS有限元分析平台对轴承进行温度场仿真分析。最后比较两种方法的结果,分析表明,理论计算与有限元分析结果接近,验证了所介绍的温度场仿真分析方法具有较高的可靠性,也是热-结构耦合分析和寿命分析的重要基础。

归纳和总结了基于定性模型的故障诊断技术,分析了Livingstone故障诊断软件的技术特征,其中包括Livingstone系统组成、应用系统的构建、定性模型的建立、诊断推理的工作过程等等;在此基础上,还指出了Livingstone的L2版本的优缺点,介绍了L2的应用情况等等。最后,展望了未来航天器故障诊断应用技术的发展前景。

为追求航天器用超低黏度介质齿轮泵较好的容积率和较低的发射成本,该文在创建容积率和新重合度公式的基础上,采用最优化设计方法,通过泵的单位排量体积或单位排量质量最小化,实现了90%的最小容积率和质量最轻化,分析了结构参数对优化结果的影响。结果表明：采用齿顶重合度优化设计后的根切重合度为–0.3429,不能保证连续传动要求;压力角、轴半径、齿条刀具齿顶圆角半径和过渡区起始角对优化结果,分别有6.07%、7.8%、2.9%和6.4%的影响,总体上影响不大;径向、轴向间隙的影响很大,并具有0.04、0.07 mm的影响转折点,该转折点为径向、轴向间隙的取值上限提供了依据。初次针对航天用齿轮泵的优化设计尝试,阐明了超低黏度介质同样适用于齿轮泵。该研究可为提高其他行业用超低黏度液压泵的研发提供参考。

为提高航天器用超低黏度齿轮泵的容积率和减轻泵的质量,基于泵周向和径向的两类主要泄漏,给出容积率的计算公式;以泵体积最小和容积率最大构建出双目标优化模型;针对只考虑内泄漏最小、综合考虑体积和内泄漏最小、只考虑泵体积最小的3种优化方案,分别进行优化计算并对相关参数的影响进行分析。结果表明,为适应介质的超低黏度,泵齿轮副的齿顶圆直径以及齿顶厚度应尽可能大,轴孔直径尽可能小;轴向间隙对泵容积率影响极大,为控制内泄漏之关键;过渡区采用无减少径向力措施的全齿密封,为提高容积率之最佳选择;较大的进油口和较小的出油口直径,利于提高泵容积率及避免因自吸力不足而造成泵的气穴现象。