磁悬浮飞轮可重复抱式锁紧装置用弹片的设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁悬浮飞轮可重复抱式锁紧装置用弹片的设计方法，包括：利用多学科优化软件iSIGHT与有限元软件ANSYS配合对弹片进行优化设计，以锁紧装置的锁紧刚度和锁紧阻尼综合最优为优化目标，以弹片质量M、最大弯曲应力σmax、解锁力fu、锁紧状态一阶共振频率Fl1和解锁状态一阶共振频率Fu1为约束条件，针对离散设计变量采用全域比较法，针对弹片结构连续设计变量采用二阶可导优化算法，对弹片进行结构优化设计。该方法更能体现锁紧装置的保护性能，使锁紧保护效果更加合理，具有准确度高、简单可行等优点，其设计思想可用于各类大惯量磁悬浮转子锁紧装置的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁悬浮飞轮可重复抱式锁紧装置用弹片的设计领域，特别是大型航天 器用大惯量磁悬浮飞轮和大型磁悬浮控制力矩陀螺锁紧装置用弹片的设计方法。
技术介绍
随着航天技术的发展，为满足对航天器定姿、定轨精度越来越高的要求，通常采用 反作用飞轮和偏置动量轮控制卫星平台。磁悬浮飞轮是一种新型航天器姿态控制系统，与 传统机械飞轮相比，在控制精度和使用寿命等方面具有明显优势。由于磁悬浮飞轮定、转子 间存在一定的磁保护间隙，为防止发射主动段飞轮定、转子相互碰撞冲击而损坏，飞轮系统 必须采用锁紧机构，对其进行锁紧约束保护。 根据锁紧装置在磁悬浮飞轮中的位置，锁紧装置可分为内锁紧装置和外锁紧装 置。根据锁紧/解锁次数，锁紧装置可分为一次性锁紧装置和可重复锁紧装置。航天器发 射前，磁悬浮飞轮必须完成各种地面环境试验，需经常对其进行锁紧/解锁。此外，变轨工 作时，为防止自由状态的飞轮对姿控平台的干扰，也需将其锁紧；入轨后，再对飞轮转子进 行解锁。目前所使用的可重复锁紧装置主要有电磁锁紧装置、基于电机-锥面锁盖锁紧装 置、基于电机-杠杆锁紧装置和抱式锁紧装置。专利申请号2008101199本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮飞轮可重复抱式锁紧装置用弹片的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，设定离散设计变量弹片个数为n＝i＝4；步骤2，设定连续设计变量弹片高度h、弹片厚度t和弹片宽度w的初始值；步骤3，采用有限元软件ANSYS作为处理工具，利用设定的弹片个数和弹片高度h、弹片厚度t和弹片宽度w的初始值，分别建立以下弹片相关状态的模型，具体为：(1)建立弹片在锁紧状态的静力学有限元模型，将该模型APDL命令流保存至锁紧静力学文件，计算出弹片质量M、最大弯曲应力σmax和解锁力fu，将计算结果保存至锁紧静力学结果文件；(2)建立弹片在锁紧状态的动力学有限元模型，将该模型APDL命令流保存至锁紧动力学文...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，陈家庆，曹建树，叶郭波，焦向东，周天宇，郭永春，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京;11