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