大型空间站整体壁板结构技术进展 被引量：20

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作者 于登云 赖松柏 陈同祥 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期31-40,共10页

首先介绍了国际上整体壁板结构技术的发展现状,对空间站整体壁板结构设计、材料和制造成形技术进行了分析和总结,继而展望了其发展前景和方向。同时结合国内密封舱结构技术的发展情况,指出了中国大型空间站整体壁板结构研制面临的难题... 首先介绍了国际上整体壁板结构技术的发展现状,对空间站整体壁板结构设计、材料和制造成形技术进行了分析和总结,继而展望了其发展前景和方向。同时结合国内密封舱结构技术的发展情况,指出了中国大型空间站整体壁板结构研制面临的难题和挑战,并提出了相关的研究建议。 展开更多

关键词 整体壁板 结构优化设计 结构材料 制造成形 密封舱 空间站

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整体壁板结构弹塑性弯曲中性层位置分析 被引量：12

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作者 赖松柏 陈同祥 于登云 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期35-37,共3页

中性层位置是壁板结构设计和分析及其弯曲成型工艺的重要参数,工程上将截面形心作为弹塑性弯曲中性层位置的方法存在很大误差。通过弹塑性分析,考虑了材料塑性强化效应,建立了一种便捷的计算整体壁板结构弹塑性弯曲中性层位置的方法,并... 中性层位置是壁板结构设计和分析及其弯曲成型工艺的重要参数,工程上将截面形心作为弹塑性弯曲中性层位置的方法存在很大误差。通过弹塑性分析,考虑了材料塑性强化效应,建立了一种便捷的计算整体壁板结构弹塑性弯曲中性层位置的方法,并和数值仿真结果进行了对比,分析结果表明:弹性弯曲时,中性层位于截面形心;而进入塑性弯曲阶段,中性层位置随着弯曲半径的减小向蒙皮方向显著移动;在整体壁板常用的相对弯曲半径下(ρ/t≥10),壁板的变薄可以忽略不计,应力中性层和应变中性层几乎重合。 展开更多

关键词 整体壁板结构 弹塑性弯曲 塑性强化 中性层 数值仿真

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5XXX系铝镁合金的研究进展 被引量：12

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作者 蒋靖宇 赖松柏 +4 位作者 路丽英 方杰 刘刚 孟松 姜锋 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第3期411-418,共8页

铝镁合金是航天工程中一种重要的金属材料,属于中高强度铝合金,具有较高的塑性、优良的耐蚀性、良好的焊接特性和疲劳性能,目前在航空航天、交通运输、军工和机械制造等领域得到广泛应用。从成分设计、制备与热处理以及力学性能的角度,... 铝镁合金是航天工程中一种重要的金属材料,属于中高强度铝合金,具有较高的塑性、优良的耐蚀性、良好的焊接特性和疲劳性能,目前在航空航天、交通运输、军工和机械制造等领域得到广泛应用。从成分设计、制备与热处理以及力学性能的角度,对当前5XXX系铝镁合金的研究进展进行了综述,重点分析了微合金化元素对其性能的影响,介绍了铝镁合金的超细晶和超塑性2个研究新方向以及其在航空航天方面的应用,最后提出了铝镁合金的发展方向。 展开更多

关键词 铝镁合金 微合金化 力学性能 超细晶 超塑性

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铝合金新材料在载人密封舱主结构中的应用研究进展 被引量：10

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作者 孟松 刘刚 +3 位作者 方杰 赖松柏 姜锋 姜坤 《航天器环境工程》 2015年第6期571-576,共6页

文章简述了铝合金新材料在载人密封舱主结构中的应用研究进展,总结了传统航天用铝镁系铝合金的特点,在相关实验研究的基础上,通过对比分析指出,新型5B70铝镁钪合金具有优良的综合性能,将是我国未来载人密封舱主结构升级换代的最佳备选... 文章简述了铝合金新材料在载人密封舱主结构中的应用研究进展,总结了传统航天用铝镁系铝合金的特点,在相关实验研究的基础上,通过对比分析指出,新型5B70铝镁钪合金具有优良的综合性能,将是我国未来载人密封舱主结构升级换代的最佳备选材料。结合当今载人航天器的发展需要,剖析了传统铝合金材料在未来载人航天器升级换代这过程中亟待解决的难题和将要面临的挑战。 展开更多

关键词 载人航天器 结构材料 铝合金 综述

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整体壁板填料辅助滚弯成形的动力显式分析方法 被引量：7

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作者 赖松柏 陈同祥 于登云 《航天器工程》 2012年第3期41-47,共7页

基于动力显式有限元方法,研究了整体壁板填料辅助滚弯成形分析方法。为了评估动力显式方法分析准静态问题的动态效应,引入系统动能和内能的比值作为动态影响误差,给出了确定虚拟加载速度的准则,建立了整体壁板填料辅助滚弯成形动力显式... 基于动力显式有限元方法,研究了整体壁板填料辅助滚弯成形分析方法。为了评估动力显式方法分析准静态问题的动态效应,引入系统动能和内能的比值作为动态影响误差,给出了确定虚拟加载速度的准则,建立了整体壁板填料辅助滚弯成形动力显式有限元模型,并进行了应力应变分析,最后对显式建模方法进行了验证。由此,为整体壁板结构参数和成形工艺参数设计与优化、成形失效分析等提供了有效的分析手段。 展开更多

关键词 整体壁板 滚弯成形 动力显式 有限元法 虚拟加载速度

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滚弯成形解析建模与数值分析 被引量：6

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作者 赖松柏 陈同祥 于登云 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期18-22,共5页

建立了考虑材料塑性强化的滚弯成形力学分析解析模型,推导出了应力应变、残余应力以及回弹半径计算公式。基于非线性有限元软件,对滚弯成形进行了动态模拟,对应力应变状态、塑性应变分布、残余应力以及回弹等进行了分析计算,结果表明:... 建立了考虑材料塑性强化的滚弯成形力学分析解析模型,推导出了应力应变、残余应力以及回弹半径计算公式。基于非线性有限元软件,对滚弯成形进行了动态模拟,对应力应变状态、塑性应变分布、残余应力以及回弹等进行了分析计算,结果表明:板料滚弯成形初始效应明显,下压点附近曲率不均匀;采用足够的滚弯时间后,中间段的曲率均匀度很好;成形半径与上辊下压量呈近似幂函数关系;多道次滚弯可以减小两端的曲率波动和最大应力应变。最后通过与滚弯成形试验数据的对比,分析和验证了解析模型与数值模型的适用性和精度。 展开更多

关键词 滚弯成形 弹塑性 塑性强化 数值仿真 非线性有限元 回弹

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天宫一号整体壁板式密封舱结构技术 被引量：5

7

作者 陈同祥 张琳 +5 位作者 赵长喜 康健 姜坤 常洁 关志东 赖松柏 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期150-161,共12页

2011年9月,天宫一号目标飞行器发射升空,于2011年11月、2012年6月和2013年6月与3艘载人飞船完成3次交会对接,航天员两次进入实验舱生活和工作.实验舱是目前国内首个在轨工作2年以上的载人密封舱,该密封舱首次采用整体壁板式结构.本文分... 2011年9月,天宫一号目标飞行器发射升空,于2011年11月、2012年6月和2013年6月与3艘载人飞船完成3次交会对接,航天员两次进入实验舱生活和工作.实验舱是目前国内首个在轨工作2年以上的载人密封舱,该密封舱首次采用整体壁板式结构.本文分析了长寿命载人密封舱结构设计约束条件,通过不同结构形式的比较,提出了密封舱采用整体壁板结构,介绍了壁板结构设计准则和研究内容.该项设计技术的突破为我国未来大型长寿命载人航天器,尤其是载人空间站结构奠定了基础. 展开更多

关键词 天宫一号 密封舱 整体壁板

原文传递

5B70铝合金板材疲劳裂纹萌生与扩展机制 被引量：5

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作者 方杰 徐翩 +3 位作者 刘刚 孟松 赖松柏 姜锋 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期46-51,共6页

采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等方法研究了5B70铝合金板材微观组织以及高周疲劳断口的微观特征。研究结果表明:在较低应力水平下合金主要于次表面的杂质粒子处萌生疲劳裂纹,在较高应力水平下疲劳裂纹还可由于杂质相粒子的自身开... 采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等方法研究了5B70铝合金板材微观组织以及高周疲劳断口的微观特征。研究结果表明:在较低应力水平下合金主要于次表面的杂质粒子处萌生疲劳裂纹,在较高应力水平下疲劳裂纹还可由于杂质相粒子的自身开裂引发,呈现多源化趋势;影响裂纹扩展的第二相粒子主要为含Fe、Mn粒子。随着加载应力水平的提高,合金疲劳裂纹扩展区中的辉纹间距增加,二次裂纹和孔洞的数量增多。 展开更多

关键词 AL-MG-SC-ZR合金 加载应力 疲劳断口 裂纹萌生 裂纹扩展

原文传递

不同应变速率下5B70铝合金的拉伸断口分析 被引量：5

9

作者 周巍 姜锋 +2 位作者 赖松柏 方杰 童蒙蒙 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期231-234,共4页

研究了不同应变速率下5B70铝合金的拉伸断口。结果表明:随着应变速率的增加,合金的断后伸长率下降。断口分析表明,应变速率越低,断口中的韧窝数量多且深度深,表现出明显的高韧性断裂。随着应变速率的增加,出现准解理面,合金偏向于脆性... 研究了不同应变速率下5B70铝合金的拉伸断口。结果表明:随着应变速率的增加,合金的断后伸长率下降。断口分析表明,应变速率越低,断口中的韧窝数量多且深度深,表现出明显的高韧性断裂。随着应变速率的增加,出现准解理面,合金偏向于脆性断裂。随着应变速率的增加,合金断口侧面晶粒伸长减小,析出相的数量减少。 展开更多

关键词 5B70铝合金 应变速率 显微组织 准解理断裂 断口分析

原文传递

整体壁板结构弯曲成形分析的等效塑性模型 被引量：4

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作者 赖松柏 于登云 陈同祥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期809-815,共7页

大型整体壁板结构参数及成形工艺参数优化需要对壁板成形进行大量的非线性仿真计算,详细模型在计算时间和资源消耗方面难以接受,且不易收敛。通过弹塑性力学及回弹分析,基于应力和回弹后的变形等效,考虑了材料塑性变形强化效应,将整体... 大型整体壁板结构参数及成形工艺参数优化需要对壁板成形进行大量的非线性仿真计算,详细模型在计算时间和资源消耗方面难以接受,且不易收敛。通过弹塑性力学及回弹分析,基于应力和回弹后的变形等效,考虑了材料塑性变形强化效应,将整体壁板简化为某一虚拟材料的平板进行弹塑性弯曲等效分析。压弯和滚弯成形数值算例分析表明:在工程常用的弯曲半径范围内,变形计算误差在3.5%以内,应力误差在5%以内;等效模型大大减小了建模时间和资源,计算效率提高了70%以上,且计算易收敛;等效模型可以替代详细模型,为大型整体壁板结构参数及工艺参数优化、大型复杂形状壁板成形提供了快捷的分析方法。 展开更多

关键词 整体壁板结构 弯曲成形 等效塑性模型 塑性变形强化 回弹

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航天器水箱连接件抗力学环境能力研究 被引量：2

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作者 张鹏 赖松柏 张萃 《强度与环境》 2014年第3期21-28,共8页

针对目前航天器设备连接件抗力学环境能力研究存在分析内容不全面、能力评价不明确的问题,文章以航天器水箱连接件为例,利用考虑水箱设备影响的有限元简化模型,从基频模态、正弦振动、随机振动、动静惯性载荷下的强度以及紧固件受力五... 针对目前航天器设备连接件抗力学环境能力研究存在分析内容不全面、能力评价不明确的问题,文章以航天器水箱连接件为例,利用考虑水箱设备影响的有限元简化模型,从基频模态、正弦振动、随机振动、动静惯性载荷下的强度以及紧固件受力五方面分析和评价了水箱连接件抗力学环境能力,并将分析结果与试验数据进行了对比。研究结果显示,水箱连接件强度、刚度较好,基频避开了航天器主频段,在发射段连接件振动响应不会对水箱设备造成影响、自身不会出现塑性变形和破坏。分析结果与试验数据一致性较好,简化模型能较真实反映实物特性。研究内容与方法为其他航天器设备连接件的设计与分析提供了借鉴。 展开更多

关键词 水箱连接件 抗力学环境 模态分析 振动分析 强度分析

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含裂纹载人密封舱体结构在轨失效分析方法 被引量：1

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作者 游进 侯向阳 +1 位作者 赖松柏 周强 《载人航天》 CSCD 2014年第2期110-115,共6页

入轨后的载人密封舱体结构存在一定程度的初始裂纹,微流星与空间碎片的撞击会使密封舱体结构产生新的裂纹损伤,密封舱体为薄壁结构,长期在轨飞行期间,在各种载荷的作用下,裂纹损伤可能导致密封舱体失效。考虑到不同的裂纹损伤来源及其转... 入轨后的载人密封舱体结构存在一定程度的初始裂纹,微流星与空间碎片的撞击会使密封舱体结构产生新的裂纹损伤,密封舱体为薄壁结构,长期在轨飞行期间,在各种载荷的作用下,裂纹损伤可能导致密封舱体失效。考虑到不同的裂纹损伤来源及其转化,提出了载人密封舱体结构总体失效分析方法。首先提出了载人密封舱体结构在轨期间由裂纹损伤导致失效的两类模式及判定依据,并说明了各裂纹损伤间的转化关系;然后,说明了基于Forman模型进行舱体裂纹扩展分析的原理;最后,对某在轨飞行15年的载人密封舱结构因舱压导致的结构失效进行了分析,确定了舱体结构上的断裂失效危险部位及危险裂纹形式,并得到穿透裂纹的临界长度。 展开更多

关键词 载人密封舱 裂纹损伤 裂纹扩展 失效评估

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声振环境下航天器结构应力时程分析

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作者 游进 赖松柏 方杰 《载人航天》 CSCD 2017年第5期614-618,657,共6页

航天器发射段严酷的声振环境可能造成薄壁结构上产生一定的裂纹损伤,评估这种裂纹损伤的重要前提是获得结构最大应力的时间历程。针对该问题提出一种航天器结构声振环境下应力时程分析方法。首先基于统计能量分析得到薄壁构件空间平均... 航天器发射段严酷的声振环境可能造成薄壁结构上产生一定的裂纹损伤,评估这种裂纹损伤的重要前提是获得结构最大应力的时间历程。针对该问题提出一种航天器结构声振环境下应力时程分析方法。首先基于统计能量分析得到薄壁构件空间平均弯曲应力功率谱,然后基于应力翻倍原则考虑边界条件对应力集中的影响,获得薄壁构件上最大应力的功率谱,最后用随机相位正弦波叠加的方式对最大应力的时间历程进行模拟。针对某载人航天器,采用该方法计算其在发射主动段声振环境下的结构响应,分析其响应特性,得到了密封舱薄壁球底上法兰盘附近最大弯曲应力的时程,并采用雨流计数法对其循环计数特性进行了分析。研究结果可为航天器薄壁结构裂纹损伤评估提供参考。 展开更多

关键词 统计能量分析 声振响应 应力 时间历程

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某航天器装载结构特征与力学特性分析

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作者 周强 刘刚 +2 位作者 金玮玮 赖松柏 游进 《计算机辅助工程》 2013年第5期54-59,共6页

针对某新型航天器携带有效载荷的基本结构形式——装载结构,研究其结构构型对其力学性能的影响.建立该装载结构的有限元模型,量化分析其内部支撑形式、支点数和关键结构件截面性能等结构特征参数对其强度、基频和质量等结构力学特性与... 针对某新型航天器携带有效载荷的基本结构形式——装载结构,研究其结构构型对其力学性能的影响.建立该装载结构的有限元模型,量化分析其内部支撑形式、支点数和关键结构件截面性能等结构特征参数对其强度、基频和质量等结构力学特性与性能的影响.结果表明,内部支撑形式对装载结构动力学特性贡献明显;合理的内部支撑形式可以用较小的质量代价实现基频要求,并可以减少支点数量,方便在轨安装操作. 展开更多

关键词 航天器 装载结构 构型 内部支撑 有限元

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