海洋仪器的太阳能供电系统设计

为保证海洋仪器太阳能供电系统的连续稳定运行，采用了一种基于能量守恒的简易计算方法，计算太阳能电池板功率和蓄电池容量等参数，设计的太阳能供电系统在实际应用过程中可以很好地满足仪器供电要求。     

弹簧托辊的可靠性灵敏度分析

对弹簧托辊的弹簧进行可靠性设计时,由于随机变量数量较多,可靠性分析的效率较低。针对这一问题,讨论了弹簧托辊应力-强度可靠性灵敏度计算问题。分析过程中,将各随机变量参数按其对可靠性灵敏度的影响程度排列,影响大的按照随机变量处理,影响小的则按照确定型变量处理。算例表明,弹簧托辊剪切强度和抗拉强度的变化对弹簧托辊总体强度的灵敏度较剪切应力和正应力对弹簧托辊总体强度影响的灵敏度大,控制强度向大的方向波动比控制应力向小的方向波动产生的效果明显。该研究为弹簧托辊的可靠性设计提供了快速准确的分析方法。     

基于最大可能点摄动法的相关系数可靠性灵敏度分析

讨论随机变量间相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数可靠性灵敏度问题.在可直接处理基本随机变量不相互独立问题的可靠性分析的最大可能点摄动法的基础上,进行了相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数的灵敏度分析.通过相关系数的可靠性灵敏度分析,得到了相关系数的改变对结构可靠性的影响.通过实例计算,说明文中方法在工程实际中的应用.为确定相关系数在可靠性分析中的重要性、对结构可靠性的影响以及影响程度提供分析方法,为统计分析工作以及可靠性设计提供有益的参考.     

动力伺服刀架端齿盘分度精度可靠性灵敏度设计

端齿盘加工精度的高低会直接影响到整个刀架的分度精度.在对端齿盘加工误差进行分析的基础上建立了端齿盘的分度误差模型,利用二阶矩和摄动方法求出端齿盘的可靠性指标,并计算出其可靠度.以端齿盘的分度误差模型为基础,将可靠性理论与灵敏度分析方法相结合,给出了动力伺服刀架端齿盘分度精度可靠性灵敏度设计的分析方法.通过算例得出了端齿盘各随机参数的可靠性灵敏度变化规律,并分析了各随机参数的变化对端齿盘分度精度可靠性的影响.研究表明,端齿盘各设计参数的改变对其可靠性的敏感程度不一,可通过优化敏感参数来提高齿盘的分度精度可靠性.同时为提高刀架系统的分度精度可靠性提供理论依据.     

涡轮盘裂纹扩展寿命可靠性灵敏度分析

将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,讨论了某型涡轮盘可靠性灵敏度问题,在随机参数概率分布已知的情况下,以Pairs-Erdogan裂纹扩展模型为基础,应用随机摄动理论、矩技术,讨论了某型涡轮盘的可靠性灵敏度问题,并且将提出方法所得的数值分析结果与Monte-Carlo方法计算的结果进行对比验证.给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对涡轮盘可靠性的影响,为涡轮盘的可靠性设计提供了理论依据.     

不完全概率信息的车辆常用弹簧的可靠性灵敏度设计

将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合，讨论了车辆常用弹簧的可靠性灵敏度设计问题，提出了可靠性灵敏度设计的计算方法，给出了可靠性灵敏度的变化规律，研究了设计参数的改变对车辆常用弹簧可靠性的影响，为车辆常用弹簧的可靠性设计提供了理论依据。     

采用自跟踪太阳能供电的多功能信息采集车研制

设计了一种跟踪精度高、性能稳定的太阳能自跟踪发电系统,采用该系统研制了一台多功能信息采集小车。该小车有自动避障和遥控两种运行方式,并可对多种环境数据进行实时采集。在运行过程中,发电系统可根据太阳光照强度调整太阳能电池板角度,使太阳能电池板的使用效率大大提高。实验证明该发电系统供电正常,小车运行稳定,数据采集准确。     

一种用于除湿溶液的新型太阳能耦合再生系统

为了提高太阳能溶液再生系统的运行可靠性,提出了一种用于溶液除湿空调系统的新型太阳能溶液耦合再生系统.分析了该系统的工作原理,建立了该系统的耗能模型,并与传统太阳能溶液热再生系统进行了对比研究.研究结果表明,在2种运行模式下,太阳能耦合再生系统与太阳能热再生系统相比具有较大的节能优势.在太阳能耦合再生系统运行模式下,太阳能集热/再生器出口处溶液浓度对太阳能耦合再生系统耗能的影响最大.在系统设计过程中,应将太阳能集热/再生器出口处溶液浓度设计得尽可能小.此外,太阳能集热/再生器的再生效率对太阳能耦合再生系统的耗能也有较大的影响.     

废弃晶硅太阳能电池中银与硅的静电分选

为提高废弃晶硅太阳能电池板中银、硅等有价值材料的回收率,采用针-辊式静电分选机对静电分选中影响分选效率的设备参数进行了实验探究.首先通过单因素实验确定因素范围,再通过正交实验确定银和硅分选的最佳参数配置.实验结果表明:在最佳参数配置下银的分选效率为94.37%,硅的分选效率为78.58%;实验最佳参数配置为电晕极角度80 °,极间距80 mm,电压27.5 kV,转速90 r/min.本研究为静电分选废弃晶硅太阳能电池板中银和硅的实验参数设置提供了依据.     

不完全概率信息下机械零部件的可靠性灵敏度设计

应用随机摄动技术和四阶矩技术,将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,建立了机械零部件可靠性灵敏度设计模型.提出了基于四阶矩方法的可靠性灵敏度设计的计算方法,讨论了具有不完全概率信息的机械零部件的可靠性灵敏度设计问题;探讨了机械零部件的可靠性随设计参数改变的数学评价方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律;研究了设计参数的改变对机械零部件的可靠性的影响,并且获得了理想的数值设计结果.为机械零部件的可靠性设计提供了理论依据.     

基于可靠性分析的太阳电池阵驱动弹簧设计

以太阳电池阵驱动弹簧为研究对象,建立动态可靠性模型,并提出太阳电池阵驱动弹簧的可靠性优化设计方法。在建立动态可靠性模型过程中,假设载荷历程为Poisson过程,并考虑驱动弹簧参数的变化对应力及强度分布的影响。通过灵敏度分析,提出基于动态可靠性模型的优化设计方法。算例研究表明:即使在强度不退化的情况下,驱动弹簧的可靠度仍然随着时间的增加而降低。同时,失效率曲线与偶然失效期浴盆曲线相一致。此外,基于传统应力-强度干涉模型的可靠性优化方法可能由于忽略了可靠性的动态特性而使设计结果具有较高危险性。     

一种热网络方程计算方法的改进

通过热网络离散节点群控制方程的敏感性分析,提出了一种新的热网络方程求解改进方法———分离变量参数系数方法,用于分析航天器表面材料性质对温度场分布的影响.同时,采用蒙特卡罗射线踪迹法求解太阳直接入射面积和太阳辐射传递系数,考虑了航天器几何遮挡关系对热网络系数的影响.计算结果表明:航天器虚拟模型主体部位的最大温度值要高于太阳电池板的温度.在开始阶段,冷却速度迅速增加至最大值,然后再慢慢降低并有17K温度的偏差.为了分析材料表面的太阳吸收系数对温度分布的影响,以a=0.35为算例原值,对于与原值的吻合程度,太阳吸收系数增大的影响优于其减小的影响.     

空间结构瞬态温度场的Fourier-有限元分析

针对航天结构常用的空心圆杆 ,提出了一种计算其温度场的 Fourier—有限单元法 ,沿杆长用有限元离散 ,沿周向温度分布展成三角函数。圆管温度单元每个结点包含平均温度、余弦和正弦分布温度幅三个自由度。在每个时间步内实现了平均温度增量与沿截面温差增量的解耦。在每个时间步内求解一组平均温度增量的非线性方程组 ,根据每一时刻的平均温度求解两组关于截面内温差的线性方程组 ,从而得到薄壁圆管的温度分布。利用该方法 ,对 Hubble太空望远镜的太阳能帆板瞬态温度场进行了分析 ,指出了热载荷可诱发太阳能帆板扭转     

基于RBD与FTA的航天器太阳翼可靠性分析

太阳翼对航天器的在轨运行品质有重要影响。该文基于东方红3号卫星平台,对系统部件的可靠性属性进行了分类,利用可靠性框图(RBD)给出了在确定载荷与随机载荷情况下的可靠度计算公式。应用故障树分析法(FTA)研究了太阳翼系统的可靠性问题。分析结果表明:铰链是影响太阳翼可靠性的最主要部件;空间温度、材料在空间中的特性是影响太阳翼可靠性的最主要因素。添置冗余、采用新型材料与优化受载结构等方法可以提高太阳翼的可靠度。     

微型固定方阵独立光伏电站设计

随着低碳经济的发展,光伏产业的发展前景越来越广阔。本文探讨了地面固定太阳能电源设计相关的太阳电池方阵面的安装朝向和倾斜角、蓄电池容量及太阳电池组件用量等问题。结果表明:安装太阳电池方阵应面向正南,最优倾斜角约等于地理纬度;根据负载用电需求、当地的气象和气候条件确定太阳电池组件用量和蓄电池容量,结合实例说明本设计既简单适用又保证系统的高可靠性。     

卫星太阳电池阵模态参数计算的半解析方法

基于传递函数方法的基本理论 ,针对某型号卫星太阳电池阵的特殊结构形式 ,通过将太阳电池阵基板划分为条形单元 ,将基板间连接铰链副简化为均匀梁单元 ,并利用条形单元与梁单元公共结点间位移连续与力平衡条件 ,建立了卫星太阳电池阵动力学特性分析的半解析计算模型。计算得到了某型号卫星太阳电池阵单块基板和多块组合基板的模态参数值 ,并将其结果与有限元结果进行了比较     

铁路接触网系统可靠度的仿真计算

提出了一种基于径向基神经网络、有限元分析和蒙特卡罗(Monte CarloMethod)数值模拟相结合的铁路接触网系统可靠度的计算和可靠性分析,建立了接触网系统可靠度计算的数学模型和神经网络模型.用此方法计算出了接触网接头线夹的可靠度并就外部参数的变化对可靠性影响进行了评价,该方法精度高、简便易行,为复杂的铁路系统可靠性设计和研究提供了一条新的途径.     

可转位刀具的动态可靠性灵敏度研究

可转位刀具在断续切削加工时,其主要失效形式是疲劳破损.刀具各设计参数的选取直接影响刀具的可靠度.以应力-强度干涉模型为基础,建立了可转位刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在切削加工时的可靠度变化规律.在此基础上与灵敏度分析方法相结合,推导了刀具各设计参数的动态可靠性灵敏度计算公式,并给出了各设计参数的动态可靠性灵敏度的变化曲线.研究表明,刀具各设计参数的改变对其可靠性的敏感程度大小不一,对敏感参数的选取要加以控制,以提高刀具的可靠度和被加工零件的精度.同时为提高刀具系统及整个机床的可靠性提供理论依据.     

空间对接机构丝杠副在轨温度的数值模拟

根据空间对接机构的结构特点和环境条件,利用能量守恒原理和节点网络方法,提出反映机构热特点的简化物理数学模型.采用蒙特卡洛法和太阳窗口,分析计算单机间的辐射交换因子和构件的太阳热量.对于低轨飞行器,能量方程中考虑地球红外辐射和反射辐射的影响.应用隐式R-K法,耦合求解机构节点刚性非线性温度微分方程组,得到收拢和伸出两种状态下,机构丝杠副等组件的在轨瞬态温度变化规律,分析不同构件表面辐射特性对温度的影响.研究结果对丝杠副工作热可靠性评估、机构热控方案的设计和实施有实际参考价值.