空間鉸接式伸展臂可靠性分析及仿真研究.pdf

1、空間鉸接式伸展臂是一種具有高精度、高收攏率和高穩(wěn)定性的可重復(fù)鎖解的空間展開機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于各類宇航空間活動，如展開太陽能帆板、支撐探測設(shè)備和建設(shè)空間站等。因空間鉸接式伸展臂所處的工作環(huán)境為真空深冷太空環(huán)境，其可靠性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn):一方面受太空復(fù)雜環(huán)境效應(yīng)影響，伸展臂系統(tǒng)的故障模式變得難以預(yù)測;另一方面受試驗(yàn)條件限制，完全模擬太空環(huán)境的地面可靠性試驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)。因此，從可靠性理論角度出發(fā)，以空間鉸接式伸展臂為研究對象，對其進(jìn)行系統(tǒng)、全面的可靠

2、性分析。
　　基于空間鉸接式伸展臂的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，分析伸展臂在空間環(huán)境效應(yīng)作用下所有故障模式，并根據(jù)FMEA流程，生成空間鉸接式伸展臂的FMEA表格。
　　權(quán)衡基于不同理論的動態(tài)故障樹分析方法，采用基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)故障樹分析法對空間鉸接式伸展臂進(jìn)行可靠性分析。根據(jù)已生成的FMEA表格，構(gòu)建伸展臂系統(tǒng)的動態(tài)故障樹模型，利用BNT將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，并進(jìn)行伸展臂系統(tǒng)的可靠度計算。
　　針對空間鉸接式伸

3、展臂折展單元的工作過程，分析運(yùn)動過程中折展單元的力學(xué)特性，建立展開過程各階段相應(yīng)的力學(xué)模型，確定不同階段的極限狀態(tài)功能函數(shù)，構(gòu)建折展單元在展開過程各階段的可靠性數(shù)學(xué)模型，并采用MonteCarlo方法進(jìn)行模擬仿真及可靠度計算，最后采用串聯(lián)模型計算伸展臂折展單元在整個展開過程的工作可靠度。
　　針對空間鉸接式伸展臂的子樣小、高可靠問題，根據(jù)計數(shù)序貫抽樣檢驗(yàn)方案的基本原理、理論依據(jù)以及判斷準(zhǔn)則，基于計數(shù)序貫抽樣檢驗(yàn)的方法及步驟流程，結(jié)