用于空间探测的静电分析器轻量化设计与验证

摘要：

针对空间探测载荷的轻量化需求,以空间等离子体探测的静电分析器为研究对象,进行了轻量化设计和验证.在材料及加工方式选择方面,充分利用增材制造这一新兴加工手段,打破传统轻量化设计时追求低密度材料的思路,对比多种材料及加工方式下设备重量及力学表现,确定铝合金为主要材料,3D打印为主要加工方式.在结构设计方面,基于3D打印加工的优势,在减小设备各部分结构厚度的同时,适当设置加强筋以解决薄壁在后处理时易产生形变的问题.采取上述方案设计的设备质量减少至1.2 kg,比使用镁合金及传统加工方式的设备质量(2.2 kg)下降45％.以典型航天任务的鉴定级力学试验条件作为输入,开展了设计模型的有限元仿真,完成实物加工装配以及力学试验,验证了该设计的抗力学性能.

关键词：静电分析器、选材、轻量化、增材制造、有限元法、力学试验

所属期刊栏目：43

分类号：P354(空间物理)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项;中国科学院战略性先导科技专项

在线出版日期：2023-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：330-339