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第1章 概论&袁家军 于登云 白光明 刘立平 1

1.1概念和范畴 1

1.2卫星结构和机构的功能 2

1.2.1卫星结构的功能 2

1.2.2卫星机构的功能 3

1.3卫星结构和机构设计的特点和原则 4

1.3.1设计特点 4

1.3.2设计原则 5

1.4卫星结构和机构的分类 7

1.4.1卫星结构的分类 7

1.4.2卫星机构的分类 9

1.5卫星结构和机构的研制程序 11

1.6卫星结构和机构技术的发展和展望 17

1.6.1卫星结构技术 17

1.6.2卫星机构技术 21

1.6.3卫星结构和机构的相关技术 23

参考文献 24

第2章 技术基础&白光明 陈烈民 韩增尧 杨宝宁 陈月根 26

2.1概述 26

2.2结构动力学 27

2.2.1基本任务及研究方法 27

2.2.2单自由度系统的自由振动 29

2.2.3单自由度系统的受迫振动 31

2.2.4多自由度系统的振动 35

2.3复合材料力学 40

2.3.1基本概念和分析方法 40

2.3.2层合复合材料的刚度分析 43

2.3.3层合复合材料的强度分析 47

2.4结构有限元法 51

2.4.1有限元方程的建立 53

2.4.2有限元法分析的过程 57

2.4.3基本的结构单元 59

2.4.4总体矩阵的形成和方程求解 64

2.5结构优化方法 67

2.5.1基本概念 68

2.5.2最优化方法 72

2.5.3最优化算法 74

2.6计算机辅助设计方法 79

2.6.1结构的计算机辅助几何造型 79

2.6.2机构的计算机辅助运动学分析 85

2.6.3结构的有限元分析 87

2.6.4结构的设计/制造一体化 91

参考文献 94

第3章 卫星结构设计&冯纪生 白光明 95

3.1概述 95

3.2卫星结构的工作环境 96

3.2.1地面环境 96

3.2.2发射环境 101

3.2.3轨道环境 104

3.2.4再入环境 108

3.3卫星结构的载荷分析 109

3.3.1载荷源 109

3.3.2载荷分类 113

3.3.3结构静载荷分析 113

3.3.4结构动载荷分析 114

3.3.5结构的综合载荷分析 120

3.3.6载荷分析循环与载荷验证 123

3.4卫星结构的设计要求 125

3.4.1基本要求 128

3.4.2强制要求 128

3.4.3导出要求 129

3.5卫星结构的方案设计 130

3.5.1结构方案设计的步骤 130

3.5.2构型设计及结构方案设计要求的确定 132

3.5.3结构形式、材料和连接方式的选择 138

3.5.4结构件的初步设计和分析 142

3.5.5结构设计方案的比较 142

3.6卫星结构的详细设计 145

3.6.1结构详细设计的步骤 145

3.6.2复合材料的设计 147

3.6.3强度验证 150

3.6.4故障模式影响分析 154

3.6.5结构优化设计的应用 156

参考文献 161

第4章 卫星结构材料&陈烈民 163

4.1概述 163

4.1.1结构材料的重要性 163

4.1.2结构材料的工作环境 164

4.1.3对结构材料性能的要求 165

4.2金属材料 168

4.2.1铝合金 168

4.2.2镁合金 171

4.2.3钛合金 174

4.2.4铍 178

4.3复合材料 181

4.3.1复合材料的特点 181

4.3.2复合材料的性能 187

4.4结构材料的选择 192

4.4.1材料选择的原则 192

4.4.2材料性能指数 194

4.4.3复合材料与金属材料性能的比较 196

4.5结构材料的应用和发展 199

4.5.1金属材料的应用和发展 199

4.5.2复合材料的应用和发展 203

参考文献 207

第5章 卫星结构分析&柴洪友 杨宝宁 韩增尧 209

5.1概述 209

5.2结构分析模型的建立 210

5.2.1结构的理想化 210

5.2.2建模需要考虑的问题 214

5.2.3分析模型的检验 221

5.3结构静力分析 222

5.3.1结构静力分析的载荷条件 223

5.3.2解析法或半解析法的应用 224

5.3.3有限元法的应用 228

5.3.4结构静力分析实例 233

5.4结构模态分析 235

5.4.1模态分析的目的和作用 235

5.4.2模态分析方法 238

5.4.3模态特征分析 242

5.4.4提高模态分析准确性的手段 245

5.4.5模态分析实例 247

5.5结构动态响应分析 248

5.5.1结构频率响应分析 249

5.5.2结构随机振动分析 253

5.5.3结构噪声响应分析 259

5.6结构热变形及热应力分析 263

5.6.1结构的热效应 264

5.6.2结构热变形和热应力分析 266

5.6.3结构热变形有限元分析实例 269

5.6.4结构热失稳分析 271

参考文献 272

第6章 卫星结构设计的验证&柴洪友 274

6.1概述 274

6.2结构设计验证的方法 275

6.3结构设计的验证计划 279

6.4结构静强度的验证 281

6.4.1结构静强度验证的特点 281

6.4.2初样结构静强度的分析验证 283

6.4.3初样结构静力试验验证的预分析 286

6.4.4初样结构静强度的试验验证 288

6.4.5正样结构静强度的验证 291

6.5结构动力特性的验证 293

6.5.1初样结构动力特性验证的特点 293

6.5.2初样结构动力特性的分析验证 295

6.5.3初样结构动力特性的试验验证 298

6.5.4正样结构动力特性的验证 306

参考文献 306