Spacecraft Structures and Mechanisms

前言
第1章 概论
1.1 航天器结构与机构的基本概念
1.1.1 航天器结构的基本概念
1.1.2 航天器机构的基本概念
1.1.3 航天器结构和机构的关系
1.2 航天器结构与机构的功能
1.2.1 航天器结构的功能
1.2.2 航天器机构的功能
1.3 航天器结构与机构的类型
1.3.1 航天器结构的类型
1.3.2 航天器机构的类型
1.4 航天器结构与机构的研制
1.4.1 可行性论证阶段
1.4.2 方案阶段
1.4.3 初样阶段
1.4.4 正样阶段
第2章 航天器的环境条件和载荷
2.1 航天器的环境条件
2.1.1 地面环境
2.1.2 发射环境
2.1.3 轨道环境
2.1.4 再入环境
2.2 航天器的载荷
2.2.1 载荷性质
2.2.2 载荷来源
2.2.3 载荷分析
2.2.4 载荷的确定
第3章 航天器结构材料
3.1 概述
3.1.1 结构材料的重要性
3.1.2 空间环境对结构材料的影响
3.1.3 对结构材料性能的要求
3.2 金属材料
3.2.1 铝合金
3.2.2 镁合金
3.2.3 钛合金
3.2.4 金属材料的应用和发展
3.3 复合材料
3.3.1 复合材料的特点
3.3.2 单向复合材料的性能
3.3.3 层合复合材料的性能
3.3.4 复合材料的应用和发展
3.4 结构材料的选择
3.4.1 材料选择原则
3.4.2 材料性能指数
3.4.3 复合材料与金属材料性能的比较
第4章 航天器结构设计
4.1 航天器结构设计的特点和原则
4.1.1 设计特点
4.1.2 设计原则
4.2 航天器结构设计的技术要求
4.2.1 基本要求
4.2.2 强制要求
4.2.3 导出要求
4.3 航天器结构的方案设计
4.3.1 构型设计
4.3.2 结构设计要求的确定
4.3.3 结构形式?材料和连接方式的选择
4.3.4 结构的初步设计和分析
4.3.5 结构设计方案的比较和确定
4.4 航天器结构的详细设计
4.4.1 结构设计参数的确定
4.4.2 结构设计工程图样的制定
4.4.3 相关技术文件和规范的建立
4.5 结构强度设计
4.5.1 结构强度准则
4.5.2 结构强度验证
4.6 结构优化设计
4.6.1 优化设计的基本概念
4.6.2 优化计算方法
4.6.3 结构优化设计方法
4.7 复合材料设计
4.7.1 复合材料设计的重要意义
4.7.2 层合复合材料性能的计算
4.7.3 复合材料设计的方法
4.7.4 “零膨胀系数”材料设计
4.8 计算机辅助设计
4.8.1 零件设计和装配
4.8.2 工程图样的设计
第5章 航天器结构力学理论基础
5.1 结构力学理论
5.1.1 弹性力学理论
5.1.2 梁理论
5.1.3 杆系理论
5.1.4 板壳理论
5.1.5 薄壁杆件理论
5.1.6 复合材料结构力学理论
5.1.7 稳定理论
5.1.8 热弹性理论
5.2 振动理论
5.2.1 单自由度系统的自由振动
5.2.2 单自由度系统的受迫振动
5.2.3 多自由度系统的振动
5.3 结构有限元法
5.3.1 有限元法的基本概念
5.3.2 有限元法分析的过程
5.3.3 有限单元特性的确定
5.3.4 有限元法基本方程
第6章 航天器结构分析
6.1 结构分析模型的建立
6.1.1 结构理想化
6.1.2 计算机分析模型的建立
6.1.3 计算机分析模型的检验
6.2 结构静力分析
6.2.1 平衡问题分析
6.2.2 稳定问题分析
6.2.3 热弹性问题分析
6.3 结构模态分析
6.3.1 模态分析的目的和作用
6.3.2 模态分析方法
6.3.3 模态特征分析
6.3.4 提高模态分析准确性的手段
6.3.5 模态分析实例
6.4 结构动态响应分析
6.4.1 结构频率响应分析
6.4.2 结构随机振动分析
6.4.3 结构声振响应分析
第7章 杆系结构
7.1 概述
7.1.1 杆系结构的功能
7.1.2 杆系结构的设计要求
7.1.3 杆系结构的形式
7.2 杆系结构的设计和分析
7.2.1 整体构型设计
7.2.2 杆系结构的材料选择
7.2.3 杆件设计
7.2.4 接头设计
7.2.5 杆系结构分析
7.2.6 杆系结构的布局优化设计
7.3 杆系结构的应用
第8章 蜂窝夹层板结构
8.1 概述
8.1.1 蜂窝夹层板结构的功能和特点
8.1.2 蜂窝夹层板结构的设计要求
8.2 蜂窝夹层板的材料和规格
8.2.1 面板
8.2.2 蜂窝芯子
8.2.3 胶黏剂
8.3 蜂窝夹层板的设计和分析
8.3.1 蜂窝夹层板的力学性能特性和破坏模式
8.3.2 蜂窝夹层板的设计
8.3.3 蜂窝夹层板的分析
8.3.4 蜂窝夹层板的连接设计
8.4 蜂窝夹层板结构的应用
第9章 中心承力筒结构
9.1 概述
9.1.1 中心承力筒的功能和特点
9.1.2 中心承力筒的设计要求
9.1.3 中心承力筒的结构形式
9.2 桁条加筋中心承力筒的设计和分析
9.2.1 筒体设计
9.2.2 框设计
9.2.3 连接设计
9.2.4 分析计算
9.3 蜂窝夹层中心承力筒的设计和分析
9.3.1 筒体设计
9.3.2 连接设计
9.3.3 分析计算
9.4 中心承力筒结构的应用
第10章 密封舱结构
10.1 概述
10.1.1 密封舱结构的功能
10.1.2 密封舱结构的设计要求
10.1.3 密封舱结构的形式
10.2 密封舱结构设计和分析
10.2.1 舱体结构设计
10.2.2 舱体结构分析
10.2.3 舱门结构设计
10.3 密封装置设计
10.3.1 密封机理和方法
10.3.2 密封材料选择
10.3.3 密封圈设计
10.3.4 密封连接设计
10.4 密封舱结构的应用
第11章 防热结构
11.1 概述
11.1.1 防热结构的功能
11.1.2 防热结构的设计要求
11.1.3 防热结构的形式
11.2 吸热防热结构
11.2.1 机理和特点
11.2.2 设计和分析
11.2.3 防热材料
11.3 辐射防热结构
11.3.1 机理和特点
11.3.2 设计和分析
11.3.3 防热材料
11.4 烧蚀防热结构
11.4.1 机理和特点
11.4.2 设计和分析
11.4.3 防热材料
11.5 防热结构的应用
第12章 航天器机构的主要装置
12.1 释放装置
12.1.1 火工释放装置
12.1.2 无火药释放装置
12.2 展开装置
12.2.1 铰接展开装置
12.2.2 直线型展开装置
12.3 分离装置
12.3.1 弹簧和弹簧分离推杆
12.3.2 火工分离推杆
12.4 驱动装置
12.4.1 电机
12.4.2 齿轮
第13章 航天器机构设计
13.1 航天器机构设计的特点和原则
13.1.1设计特点
13.1.2 设计原则
13.2 航天器机构设计的技术要求
13.2.1 一般设计要求
13.2.2 力矩(力)裕度
13.3 航天器机构设计的具体问题
13.3.1 压紧与释放机构设计
13.3.2 展开机构设计
13.3.3 连接与分离机构设计
13.3.4 指向机构设计
13.4 航天器机构的润滑设计
13.4.1 润滑设计的作用和要求
13.4.2 润滑材料
13.4.3 固体润滑膜的形成
13.4.4 固体润滑的应用设计
第14章 太阳翼机构
14.1 太阳翼构造
14.1.1 太阳电池阵构造
14.1.2 太阳翼的结构和机构
14.2 压紧与释放机构
14.2.1 压紧装置
14.2.2 释放装置
14.3 展开机构
14.3.1 板间铰链
14.3.2 根部铰链
14.3.3 绳索联动系统
14.4 太阳翼展开分析
14.4.1 展开运动分析
14.4.2 展开锁定时的冲击载荷分析
第15章 航天器连接与分离机构
15.1 星/箭连接与分离机构
15.1.1 爆炸螺栓式星/箭连接与分离机构
15.1.2 包带式星/箭连接与分离机构
15.2 飞船舱段连接与分离机构
15.2.1 轨道舱和返回舱之间的连接与分离机构
15.2.2 推进舱和返回舱之间的连接与分离机构
15.2.3 返回舱防热底部的连接与分离机构
15.3 空间对接机构
15.3.1 用途和功能
15.3.2 机构的类型
15.3.3 机构的应用实例
15.4 连接与分离机构分析
15.4.1 连接的预紧力分析
15.4.2 分离运动分析
第16章 航天器结构与机构可靠性
16.1 可靠性分析
16.1.1 故障模式影响分析
16.1.2 故障树分析
16.2 航天器结构的可靠性预计
16.2.1 数理统计基本知识
16.2.2 结构可靠性设计原理
16.2.3 结构可靠性预计方法
16.3 航天器机构的可靠性预计
16.3.1 机构可靠性框图的建立
16.3.2 机构可靠性预计方法
第17章 航天器结构与机构制造
17.1 概述
17.1.1 制造工艺的类型
17.1.2 制造特点
17.1.3 可生产性
17.2 金属材料零件制造技术
17.2.1 制造工艺方法及其选择
17.2.2 机械加工
17.2.3 成形
17.2.4 铸造
17.2.5 化铣
17.2.6 金属结构材料的制造工艺性能
17.2.7 设计和制造一体化
17.3 复合材料零件制造技术
17.3.1 复合材料制造工艺的特点
17.3.2 材料的准备
17.3.3 复合材料零件制造工艺方法及其选择
17.3.4 真空袋-热压罐成型方法
17.3.5 缠绕成型方法
第18章 航天器结构与机构试验
18.1 概述
18.1.1 航天器结构与机构的验证
18.1.2 试验的重要作用和特点
18.1.3 试验的类型
18.1.4 试验的设计
18.2 力学环境试验
18.2.1 静力试验
18.2.2 振动试验
18.2.3 声试验
18.3 机构功能试验
18.3.1 与机构功能有关的试验项目
18.3.2 太阳翼展开试验
参考文献