航天器结构与机构PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1航天器结构与机构的基本概念 2

航天器结构的基本概念 2

航天器机构的基本概念 2

航天器结构和机构的关系 3

1.2航天器结构与机构的功能 4

航天器结构的功能 4

航天器机构的功能 5

1.3航天器结构与机构的类型 7

航天器结构的类型 7

航天器机构的类型 10

1.4航天器结构与机构的研制 13

可行性论证阶段 15

方案阶段 15

初样阶段 16

正样阶段 19

第2章 航天器的环境条件和载荷 20

2.1航天器的环境条件 20

地面环境 20

发射环境 23

轨道环境 25

再入环境 27

2.2航天器的载荷 28

载荷性质 28

载荷来源 30

载荷分析 33

载荷的确定 34

第3章 航天器结构材料 38

3.1概述 38

结构材料的重要性 38

空间环境对结构材料的影响 39

对结构材料性能的要求 40

3.2金属材料 42

铝合金 42

镁合金 44

钛合金 45

金属材料的应用和发展 47

3.3复合材料 50

复合材料的特点 50

单向复合材料的性能 52

层合复合材料的性能 56

复合材料的应用和发展 57

3.4结构材料的选择 60

材料选择原则 60

材料性能指数 61

复合材料与金属材料性能的比较 63

第4章 航天器结构设计 66

4.1航天器结构设计的特点和原则 66

设计特点 66

设计原则 67

4.2航天器结构设计的技术要求 69

基本要求 71

强制要求 71

导出要求 72

4.3航天器结构的方案设计 73

构型设计 73

结构设计要求的确定 74

结构形式、材料和连接方式的选择 76

结构的初步设计和分析 79

结构设计方案的比较和确定 79

4.4航天器结构的详细设计 81

结构设计参数的确定 81

结构设计工程图样的制定 83

相关技术文件和规范的建立 84

4.5结构强度设计 84

结构强度准则 85

结构强度验证 89

4.6结构优化设计 92

优化设计的基本概念 92

优化计算方法 95

结构优化设计方法 100

4.7复合材料设计 102

复合材料设计的重要意义 102

层合复合材料性能的计算 103

复合材料设计的方法 108

“零膨胀系数”材料设计 109

4.8计算机辅助设计 111

零件设计和装配 112

工程图样的设计 114

第5章 航天器结构力学理论基础 115

5.1结构力学理论 115

弹性力学理论 116

梁理论 118

杆系理论 121

板壳理论 127

薄壁杆件理论 134

复合材料结构力学理论 138

稳定理论 140

热弹性理论 143

5.2振动理论 146

单自由度系统的自由振动 146

单自由度系统的受迫振动 148

多自由度系统的振动 151

5.3结构有限元法 155

有限元法的基本概念 155

有限元法分析的过程 156

有限单元特性的确定 159

有限元法基本方程 161

第6章 航天器结构分析 165

6.1结构分析模型的建立 165

结构理想化 166

计算机分析模型的建立 168

计算机分析模型的检验 171

6.2结构静力分析 172

平衡问题分析 172

稳定问题分析 174

热弹性问题分析 176

6.3结构模态分析 177

模态分析的目的和作用 177

模态分析方法 178

模态特征分析 180

提高模态分析准确性的手段 184

模态分析实例 184

6.4结构动态响应分析 185

结构频率响应分析 186

结构随机振动分析 189

结构声振响应分析 195

第7章 杆系结构 200

7.1概述 200

杆系结构的功能 200

杆系结构的设计要求 201

杆系结构的形式 201

7.2杆系结构的设计和分析 202

整体构型设计 202

杆系结构的材料选择 203

杆件设计 204

接头设计 205

杆系结构分析 206

杆系结构的布局优化设计 207

7.3杆系结构的应用 210

第8章 蜂窝夹层板结构 215

8.1概述 215

蜂窝夹层板结构的功能和特点 215

蜂窝夹层板结构的设计要求 216

8.2蜂窝夹层板的材料和规格 217

面板 217

蜂窝芯子 218

胶黏剂 221

8.3蜂窝夹层板的设计和分析 222

蜂窝夹层板的力学性能特性和破坏模式 222

蜂窝夹层板的设计 224

蜂窝夹层板的分析 225

蜂窝夹层板的连接设计 228

8.4蜂窝夹层板结构的应用 231

第9章 中心承力筒结构 233

9.1概述 233

中心承力筒的功能和特点 233

中心承力筒的设计要求 234

中心承力筒的结构形式 235

9.2桁条加筋中心承力筒的设计和分析 237

筒体设计 237

框设计 238

连接设计 241

分析计算 242

9.3蜂窝夹层中心承力筒的设计和分析 244

筒体设计 244

连接设计 245

分析计算 247

9.4中心承力筒结构的应用 248

第10章 密封舱结构 251

10.1概述 251

密封舱结构的功能 251

密封舱结构的设计要求 252

密封舱结构的形式 252

10.2密封舱结构设计和分析 254

舱体结构设计 254

舱体结构分析 256

舱门结构设计 259

10.3密封装置设计 259

密封机理和方法 260

密封材料选择 261

密封圈设计 265

密封连接设计 267

10.4密封舱结构的应用 269

第11章 防热结构 273

11.1概述 273

防热结构的功能 273

防热结构的设计要求 274

防热结构的形式 275

11.2吸热防热结构 275

机理和特点 275

设计和分析 277

防热材料 278

11.3辐射防热结构 279

机理和特点 279

设计和分析 280

防热材料 283

11.4烧蚀防热结构 284

机理和特点 284

设计和分析 285

防热材料 288

11.5防热结构的应用 289

第12章 航天器机构的主要装置 294

12.1释放装置 294

火工释放装置 295

无火药释放装置 309

12.2展开装置 312

铰接展开装置 312

直线型展开装置 313

12.3分离装置 321

弹簧和弹簧分离推杆 322

火工分离推杆 322

12.4驱动装置 323

电机 324

齿轮 326

第13章 航天器机构设计 331

13.1航天器机构设计的特点和原则 331

设计特点 331

设计原则 332

13.2航天器机构设计的技术要求 334

一般设计要求 334

力矩（力）裕度 336

13.3航天器机构设计的具体问题 339

压紧与释放机构设计 339

展开机构设计 341

连接与分离机构设计 345

指向机构设计 346

13.4航天器机构的润滑设计 349

润滑设计的作用和要求 349

润滑材料 350

固体润滑膜的形成 351

固体润滑的应用设计 352

第14章 太阳翼机构 354

14.1太阳翼构造 354

太阳电池阵构造 354

太阳翼的结构和机构 356

14.2压紧与释放机构 359

压紧装置 360

释放装置 362

14.3展开机构 363

板间铰链 363

根部铰链 366

绳索联动系统 367

14.4太阳翼展开分析 370

展开运动分析 370

展开锁定时的冲击载荷分析 374

第15章 航天器连接与分离机构 375

15.1星／箭连接与分离机构 375

爆炸螺栓式星／箭连接与分离机构 376

包带式星／箭连接与分离机构 379

15.2飞船舱段连接与分离机构 381

轨道舱和返回舱之间的连接与分离机构 382

推进舱和返回舱之间的连接与分离机构 384

返回舱防热底部的连接与分离机构 384

15.3空间对接机构 386

用途和功能 386

机构的类型 387

机构的应用实例 388

15.4连接与分离机构分析 391

连接的预紧力分析 391

分离运动分析 394

第16章 航天器结构与机构可靠性 396

16.1可靠性分析 396

故障模式影响分析 396

故障树分析 398

16.2航天器结构的可靠性预计 400

数理统计基本知识 400

结构可靠性设计原理 402

结构可靠性预计方法 404

16.3航天器机构的可靠性预计 405

机构可靠性框图的建立 405

机构可靠性预计方法 407

第17章 航天器结构与机构制造 408

17.1概述 408

制造工艺的类型 408

制造特点 409

可生产性 410

17.2金属材料零件制造技术 412

制造工艺方法及其选择 412

机械加工 414

成形 417

铸造 419

化铣 421

金属结构材料的制造工艺性能 422

设计和制造一体化 425

17.3复合材料零件制造技术 426

复合材料制造工艺的特点 426

材料的准备 427

复合材料零件制造工艺方法及其选择 429

真空袋一热压罐成型方法 431

缠绕成型方法 432

第18章 航天器结构与机构试验 435

18.1概述 435

航天器结构与机构的验证 435

试验的重要作用和特点 437

试验的类型 439

试验的设计 443

18.2力学环境试验 444

静力试验 444

振动试验 447

声试验 451

18.3机构功能试验 454

与机构功能有关的试验项目 454

太阳翼展开试验 456