基于记忆合金的压紧释放装置设计与研究
Design and Research of Hold-down/release Device Based on Memory Alloy
航天发射卫星任务中,需要使用压紧释放装置实现卫星天线的压紧,保证在发射过程中天线的展开载荷不受发射载荷的影响,并在适当的时间释放卫星天线展开载荷,展开天线.目前,国内主要使用烟火装置来实现这一功能.然而,随着现如今微小卫星、纳米卫星和立方体小卫星等微型卫星的发展,对卫星配件的要求越来越高,烟火装置逐渐难以满足要求,需要开发低冲击、无污染的压紧释放装置.本文根据某微型搜救卫星天线展开的需要,设计使用记忆合金丝作为驱动源的压紧释放装置,以满足该卫星天线展开的任务要求.首先,针对发射任务提出的技术指标,展开基于记忆合金的压紧释放装置方案设计,方案的设计围绕"转动控制滑动、采用小力控制大载荷"的思想展开.其次,针对记忆合金丝的测试需要,搭建相关测试平台,设计测试记忆合金丝的专用夹具,对记忆合金丝进行相关的性能测试,得到压紧释放装置需要的恢复率、恢复力、相变温度及电阻率,确定后续压紧释放装置的驱动力、驱动行程和供电方式,为装置中的平面弹簧计算和驱动块设计提供依据.然后,根据压紧释放装置的设计方案和SMA丝的测试结果,对装置中的驱动弹簧进行计算和选型,对驱动块进行设计和计算,查阅相关资料,选取零件材料,设计出满足设计指标的压紧释放装置.最后,使用Abaqus有限元分析软件对压紧释放装置进行强度分析,校核在压紧状态下装置中各零件受载情况,验证各部件的强度是否满足要求;考虑到压紧释放装置的工作环境,需要对装置进行热力学分析,得出壳体在高温下的微变形对驱动块的运动没有影响,确定装置的可行性.使用Adams动力学分析软件对装置的释放功能进行动力学分析,并对驱动弹簧进行优化设计,优化后,分析出装置的响应时间,为控制天线的展开提供时间响应依据.
- 作者：
- 吴平
- 学位授予单位：
- 沈阳大学
- 专业名称：
- 机械工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 程丽
- 中图分类号：
- V443.4
- 关键词：
- 压紧释放装置；微型搜救卫星；太阳帆板；记忆合金丝
- hold-down/release device; micro search and rescue satellite; solar panels; memory alloy wire;