弹翼折叠展开机构工作可靠性分析的研究

论文摘要

本文以某型弹翼折叠展开机构为研究对象，对工作可靠性分析方法进行了全面、深入的研究。首先，对国内外可靠性研究的发展历史和现状，可靠性试验的方法及发展趋势，国内外机构可靠性研究的发展现状，以及航天折叠展开机构可靠性研究的发展现状和存在的问题进行了回顾和评论，为弹翼折叠展开机构工作可靠性分析的研究奠定了基础。其次，研究了弹翼折叠展开机构的力学模型，基于弹翼折叠展开机构工作的基本原理建立了运动学模型和动力学模型，为弹翼折叠展开机构工作可靠性虚拟仿真分析提供了参考依据。第三，研究了弹翼折叠展开机构的工作可靠性虚拟仿真，制定了工作可靠性仿真流程，进行了虚拟动力学仿真和数据分析并获取了关键影响因数，建立了翼面有限元模型并分析了模态变形对弹翼折叠展开机构正常工作的影响，为弹翼折叠展开机构工作可靠性的FMEA和FTA分析和Monte Carlo模拟分析奠定了基础。第四，通过对弹翼折叠展开机构故障模式及影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA），发现了设计中的薄弱环节，并提出了预防和控制措施。基于各种失效数据信息制定了FMEA定性分析表，建立了故障树并进行了故障树定性分析和定量分析，为弹翼折叠展开机构的系统设计提供了参考依据。第五，基于第二章、第三章和第四章采用Monte Carlo模拟方法，分析了功能函数难以准确建立的弹翼折叠展开机构的工作可靠性水平。建立了工作可靠性基本模型和模拟分析流程，依次进行了启动阶段、展开阶段和锁定阶段以及整个系统的工作可靠性模拟分析，给出了弹翼折叠展开机构的工作可靠性指标。最后，本章对全文研究内容进行了总结，并指出了弹翼折叠展开机构工作可靠性分析中需要进一步研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 可靠性研究的发展历史和现状
• 1.3 可靠性试验的方法及发展趋势
• 1.4 国内外机构可靠性研究的发展现状
• 1.5 航天折叠展开机构可靠性研究的发展现状和存在的问题
• 1.6 学位论文的研究内容
• 第二章 弹翼折叠展开机构的力学建模
• 2.1 引言
• 2.2 弹翼折叠展开机构工作的基本原理
• 2.3 弹翼折叠展开机构系统的运动学模型
• 2.4 弹翼折叠展开机构系统的动力学模型
• 2.4.1 弹翼折叠展开机构系统的动能
• 2.4.2 弹翼折叠展开机构系统的广义惯性力
• 2.4.3 弹翼折叠展开机构的翼面变形
• 2.4.4 弹翼折叠展开机构系统的微分方程
• 2.4.5 弹翼折叠展开机构系统的冲击载荷
• 2.5 本章小节
• 第三章 基于 ADAMS 仿真的弹翼折叠展开机构工作可靠性分析
• 3.1 引言
• 3.2 工作可靠性的虚拟仿真流程及数据
• 3.2.1 工作可靠性虚拟仿真流程
• 3.2.2 工作可靠性虚拟仿真数据
• 3.3 工作可靠性的虚拟动力学仿真及其数据分析
• 3.3.1 工作可靠性的虚拟动力学仿真
• 3.3.2 工作可靠性的仿真数据分析
• 3.3.3 翼面变形仿真及数据分析
• 3.4 本章小节
• 第四章 基于 FMEA 和 FTA 的弹翼折叠展开机构工作可靠性分析
• 4.1 引言
• 4.2 故障模式及影响分析（FMEA）
• 4.2.1 故障模式及影响分析的目的和作用
• 4.2.2 故障模式及影响分析的基本准则和失效模式
• 4.2.3 故障模式及影响分析的相关分类
• 4.2.4 FMEA 定性分析
• 4.3 故障树分析（FTA）
• 4.3.1 故障树分析的目的和作用
• 4.3.2 故障树的建立
• 4.3.3 故障树的定性分析
• 4.3.4 故障树的定量分析
• 4.4 本章小节
• 第五章 基于 Monte Carlo 模拟的弹翼折叠展开机构工作可靠性分析
• 5.1 引言
• 5.2 工作可靠性基本模型和模拟分析流程
• 5.2.1 工作可靠性基本模型
• 5.2.2 工作可靠性模拟分析流程
• 5.3 启动阶段工作可靠性模型和模拟分析
• 5.4 展开阶段工作可靠性模型和模拟分析
• 5.4.1 展开阶段工作可靠性模型
• 5.4.2 展开阶段工作可靠性模拟分析
• 5.4.3 展开到位时间可靠性模型和模拟分析
• 5.5 锁定阶段工作可靠性模型和模拟分析
• 5.5.1 锁定销错位可靠性模型和模拟分析
• 5.5.2 锁定销冲击可靠性模型和模拟分析
• 5.6 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 不同情况下的弹翼折叠展开机构动力学仿真结果
• 附录 B 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目