航天器机构及其可靠性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘志全 等 著

图书标签:

• 航天器
• 机构设计
• 可靠性工程
• 航天工程
• 机械工程
• 结构力学
• 失效分析
• 质量控制
• 空间技术
• 工程设计

出版社： 中国宇航出版社

ISBN：9787515903378

版次：1

商品编码：11161993

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：360

字数：517000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《航天器机构及其可靠性》具有以下特点：
　　1.带领前沿：反应本领域的研究前沿和技术发展趋势
　　2.内容新颖：突出航天器机构个性化的创新性研究成果。
　　3.作者：本书作者专业经验丰富，以航天器机构工程研制经验为基础，总结了20多年来在部分机械零部件、航天器机构及其可靠性方面的研究成果。

内容简介

《航天器机构及其可靠性》涵盖了“机械基础——零部件设计与分析”、“航天器机构的发展”、“航天器机构的设计与分析”和“航天器机构可靠性设计、试验及评估”四部分内容，不特别追求对机构基础理论描述的系统性和对机构种类覆盖的全面性，而力求突出航天器机构个性化的创新性研究成果。
作者以航天器机构工程研制经验为基础，总结了20多年来作者及有关合作者在部分机械零部件、航天器机构及其可靠性方面的研究成果，撰写成本书。
《航天器机构及其可靠性》可供高等院校相关专业师生及航天器相关领域工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1篇 机械基础——零部件设计与分析
Research on Cone Tooth Spherical Gear Transmission of Robot Flexible Joint
机器人柔性关节准椭球面齿轮传动——节曲面的优化设计
机器人柔性关节准椭球面齿轮传动——齿形分析与设计
高速轴承结构和性能的发展
滚动轴承油膜厚度及运动参数的测试
线接触弹流理论研究的三个方面
高速圆柱滚子轴承的热分析模型
高速圆柱滚子轴承温度分布的计算与测试
某直升机齿轮传动系统的稳态热分析
某直升机齿轮传动系统的瞬态热分析
航空发动机轴承腔热状态分析模型及温度场计算
高速滚动轴承在失去润滑情况下工作游隙的计算方法

第2篇 航天器机构的发展
空间对接组件中的结构锁及其传动系统
载人航天器舱门机构原理与特点分析
月球探测器软着陆机构发展综述
载人航天器舱门周边传动锁紧释放机构的原理与特点
空间光学遥感器的主镜展开机构
构架式空间可展开支撑臂
深空探测自动采样机构的特点及应用
空间太阳电池阵的发展现状及趋势

第3篇 航天器机构的设计与分析
空间对接机构结构锁的优化设计
带有偏心轮的锁钩式结构锁运动性能和力分析
载人航天器电动兼手动舱门的研究
载人航天器舱门有限元分析及机构最小传动角计算
月球探测器软着陆机构展开过程的运动学分析
一种空间光学遥感器的主镜展开机构
空间光学遥感器主镜展开机构重复定位精度分析
空间光学遥感器主镜展开机构锁紧刚度分析
球铰接杆式支撑臂构型参数分析
月面钻取式自动采样机构的设计与分析

第4篇 航天器机构可靠性设计、试验及评估
航天器机构可靠性设计的若干要素
航天产品FMEA工作有效性的思考
航天器机械可靠性特征量裕度的概率设计方法
航天器机构的可靠性试验方法
航天器火工机构的可靠性验证试验及评估方法
长寿命航天器机构的加速寿命试验方法
航天器机构固体润滑球轴承磨损失效模型
航天器机构固体润滑球轴承的加速寿命试验方法
载人飞船座椅缓冲机构的可靠性试验方法
载人航天器密封舱门的可靠性验证试验方法
载人飞船某连接分离机构的可靠性验证试验方法
航天器开关类机构可靠性验证试验方法
航天器太阳翼展开可靠性的评估方法
……

前言/序言

　　随着航天事业的发展，航天器的功能不断增强,性能不断提高，星箭连接分离机构、舱段连接分离机构、压紧释放机构、太阳翼/天线展开机构、空间对接机构、舱门机构、着陆缓冲机构、自动取样机构等机构越来越多地被应用到航天器上，航天器机构的可靠性问题也越来越突出。为了进一步提升航天器机构的设计水平，提高航天器机构的可靠性，促进研究成果应用于航天器工程，作者以航天器机构工程研制经验为基础，总结了20多年来作者及有关合作者在部分机械零部件、航天器机构及其可靠性方面的研究成果，撰写成本书。
　　本书涵盖了“机械基础——零部件设计与分析”、“航天器机构的发展”、“航天器机构的设计与分析”和“航天器机构可靠性设计、试验及评估”四部分内容，不特别追求对机构基础理论描述的系统性和对机构种类覆盖的全面性，而力求突出航天器机构个性化的创新性研究成果。
　　本书的出版得到了中国空间技术研究院总体部王永富研究员、范含林研究员、柴洪友研究员及中国宇航出版社的支持与帮助，作者在此谨致谢意。
　　中国空间技术研究院总体部的宫颖工程师、孙国鹏工程师、李新立工程师和博士研究生王丽丽同志参加了本书的校对和修改工作，在此一并感谢。
　　本书可供高等院校相关专业师生及航天器相关领域工程技术人员参考。
　　欢迎读者对本书中的错误和疏漏之处给予批评指正。
　　作者
　　2012年12月

《星海秘境：未知的宇宙文明》 简介： 浩瀚宇宙，无垠星海，隐藏着多少不为人知的奥秘？自古以来，人类便仰望星空，对那闪烁的星辰充满了好奇与遐想。然而，我们对宇宙的认知，如同深海中的一粒沙，微不足道。 《星海秘境：未知的宇宙文明》将带领您进行一场史诗般的星际探索之旅。本书并非一部冰冷的技术手册，而是一次充满想象与求索的精神漫游。我们不关注航天器的冰冷金属骨架，也不纠结于冗余设计的严谨逻辑。相反，我们将聚焦于那些更令人心驰神往的未知——那些可能存在于遥远星系的光芒，那些或许已经发展出我们无法想象的智慧文明。 本书将从天文学家们最新的观测数据出发，为您揭示系外行星的最新发现。我们不仅仅是列举行星的轨道周期和质量，更将深入探讨它们可能存在的宜居带，以及构成它们的大气成分。是什么样的化学环境，孕育了生命的种子？是什么样的行星构造，才能孕育出璀璨的文明？我们将一同审视那些最有可能成为“第二地球”的候选者，从最遥远的星系角落，寻找生命存在的蛛丝马迹。 除了行星本身，我们还将目光投向恒星。不同类型的恒星，其演化周期和辐射特性都截然不同。一颗年轻的红矮星，是否能稳定地为行星提供能量，孕育出漫长的生命演化历程？一颗古老的巨星，在生命的最后阶段，又会为周围的行星带来怎样的馈赠或毁灭？我们将探讨恒星的生命周期对行星环境的影响，以及不同恒星系统下生命起源的概率。 本书的一大亮点在于，它将大胆设想并深入分析，宇宙中可能存在的各种文明形态。它们是否遵循与我们相同的物理定律？它们是否拥有与我们相似的感知方式？我们将从生物学、社会学、甚至哲学的高度，去推测那些未知的智慧生命。它们会是碳基生命，还是硅基生命？它们的社会结构是怎样的？它们又将以何种方式理解宇宙的真谛？我们将尝试解答这些令人着迷的问题，拓展我们对“生命”和“智慧”的定义。 我们不会止步于理论的推演。本书将结合最新的科学理论和科幻作品中的精彩构思，为您呈现一系列引人入胜的宇宙文明假说。从纳米技术高度发达的星际文明，到能够操控时空规则的超维度生物，我们将以开放的心态，探索一切可能性。这些设想，既有科学依据的支撑，又不乏天马行空的想象，旨在激发读者对宇宙的无限好奇心。 此外，本书还将触及“SETI”（搜寻地外文明计划）的最新进展。我们是否接收到过来自地外的信号？这些信号的来源是哪里？它们又意味着什么？我们将为您解读科学家们正在进行的艰苦而充满希望的探索，以及我们在搜寻宇宙邻居的道路上，所面临的挑战和机遇。 《星海秘境：未知的宇宙文明》是一本献给所有对宇宙充满好奇、敢于想象、勇于探索的读者的读物。它将带您超越地球的束缚，遨游在星辰大海之中，感受宇宙的壮丽与神秘，并思考我们在宇宙中的位置。这是一场关于未知、关于可能、关于我们自身存在的深刻对话。让我们一同踏上这段激动人心的旅程，去发现那些隐藏在星海深处的秘密，去聆听宇宙发出的低语，去想象那些我们从未触及的奇迹。

评分☆☆☆☆☆

关于“航天器姿态控制与机动”的章节，为我揭示了航天器如何在没有空气阻力、地面参照物的太空中，精确地“转身”和“定位”。书中详细介绍了多种姿态控制方式，包括反作用轮、磁力矩器、推力器以及惯性测量单元（IMU）等。我尤其对“反作用轮”的工作原理感到好奇。作者解释了它如何通过改变旋转速度来产生反作用力矩，从而实现航天器的姿态调整。而当反作用轮的速度达到饱和时，就需要依靠小型的推力器来进行“卸载”，这其中的协调配合，着眼于细节的严谨性，令人赞叹。书中还阐述了如何通过复杂的算法，整合来自不同传感器的数据，来实现高精度的姿态稳定和机动。例如，在进行望远镜指向特定天体时，对姿态稳定性的要求极高，书中对此的论述，让我看到了工程学在精准控制方面的极致追求，也明白了为何航天器能够如此稳定地进行科学观测。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就有一种扑面而来的科技感，深邃的蓝色背景，点缀着抽象的银色线条，勾勒出飞船的轮廓，让人一眼就能联想到浩瀚的宇宙和人类探索未知空间的壮丽图景。我迫不及待地翻开第一页，就被作者严谨的文字和详实的论述所吸引。虽然我对航天器机构方面的知识了解不多，但书中的图文并茂的讲解，将那些复杂的机械原理、精密的连接方式、以及各种材料的特性娓娓道来，仿佛一幅幅生动的画面在我眼前展开。我尤其对书中关于“关键部件的设计理念”的章节印象深刻。作者花了大量的篇幅，从受力分析、材料选择、加工工艺到环境适应性等多个维度，深入浅出地剖析了每一个关键部件是如何被精心设计和制造出来的。例如，在讲述太阳能帆板展开机构时，作者不仅介绍了其基本的折叠和展开原理，还详细阐述了为什么需要采用特定的合金材料来保证其在极端温度和高强度辐射环境下依然能够稳定工作，以及为了克服空间微重力环境下的润滑和磨损问题，所采用的特殊技术。这种细致入微的讲解，让我对航天器精密的工程设计有了更深层次的认识，也更加体会到航天事业背后付出的巨大心血和智慧。

评分☆☆☆☆☆

当我读到关于“故障模式分析与应对策略”的部分时，内心深处被一种强烈的震撼所笼罩。书中关于航天器可靠性设计的论述，不仅仅是理论的堆砌，而是建立在无数次试验、模拟和经验教训的基础之上。作者通过列举历史上一些著名的航天任务中的典型故障案例，生动地展示了各种潜在的风险是如何被预见的，又是如何被规避和解决的。例如，在讨论“空间对接机构的冗余设计”时，作者详细分析了单一故障可能导致的灾难性后果，以及如何通过双重、甚至三重备份的控制系统和执行机构，来确保在任何一个环节出现问题时，整个任务仍然能够安全进行。我尤其对其中关于“软件故障的容错机制”的章节感到惊叹。在浩瀚的太空，任何细微的软件Bug都可能造成无法挽回的损失，书中介绍的实时诊断、自愈能力以及地面控制中心的远程干预等技术，无不体现了人类在面对极端挑战时所迸发出的创新精神和智慧。这种对可靠性的极致追求，让我对航天工程师们所肩负的责任有了更加深刻的理解，也对他们精益求精的工作态度深感敬佩。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“载荷的集成与环境防护”方面的论述，让我认识到，航天器本身只是一个平台，真正发挥价值的是上面搭载的各种科学仪器和设备。书中详细介绍了如何将这些精密复杂的载荷，安全、可靠地集成到航天器主体结构中，并为它们提供一个稳定、适宜的工作环境。我尤其对“电磁兼容性（EMC）”的章节印象深刻。在狭小的航天器内部，各种电子设备会产生电磁辐射，如何避免它们之间的相互干扰，保证信号的纯净和通信的畅通，是一个巨大的挑战。书中介绍了屏蔽、接地、滤波等多种防护措施。同时，书中还对辐射防护、振动冲击防护以及微流星体撞击防护等进行了详细的阐述，让我在阅读过程中，仿佛置身于一个充满挑战的太空环境中，而航天器和载荷的设计者们，就是在这样的环境中，为每一个精密的部件构筑起一道道坚实的屏障。

评分☆☆☆☆☆

最后，当我读到关于“航天器寿命预测与维护策略”的部分时，我才真正体会到“可靠性”这个词的分量。航天器一旦发射升空，就很难进行常规的维修和保养，因此，如何精确预测其寿命，并在设计阶段就考虑周全，是极其重要的。书中详细介绍了各种寿命预测模型，包括基于可靠性数据的统计学模型，以及基于物理损伤机理的预测模型。作者还探讨了如何通过在轨监测和遥测数据分析，来及时发现潜在的故障隐患，并制定相应的预警和应急措施。我尤其对“剩余寿命评估”的章节感到启发，它不仅仅是简单地计算使用时间，而是要结合实际工作负荷、环境因素以及零部件的损耗程度，来综合判断航天器还能安全运行多久。这种前瞻性的设计理念和严谨的分析方法，让我对航天器工程的整体性有了更深刻的理解，也看到了人类在探索宇宙的道路上，对每一个细节的极致考量和不懈追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“航天器通信与导航系统”方面的阐述，为我勾勒出了航天器与地面之间“无形丝线”的运作机制。我一直觉得，航天器之所以能够准确执行任务，离不开它与地球之间的“心灵感应”，而这本书则将这种“心灵感应”的科学原理展现在我面前。书中详细介绍了多种通信体制，包括S波段、X波段以及Ka波段等，以及它们在不同任务中的应用场景。我尤其对“深空通信”部分的讲解感到震撼，作者描述了如何在遥远的星际空间，依靠强大的发射功率和高灵敏度的接收天线，来捕捉那些微弱到几乎可以忽略的信号。同时，书中也深入剖析了导航系统的重要性，从早期的星象导航，到现代的惯性导航系统和全球导航卫星系统（GNSS）的衍化应用，作者都进行了详细的介绍。我特别对“捷联惯导系统”的工作原理感到好奇，它如何利用陀螺仪和加速度计来实时测量航天器的速度和位置变化，即使在通信中断的情况下也能保持一定的自主导航能力。这种对信息传递和空间定位的严谨论述，让我对航天器“看得远”、“听得清”的科技实力有了更直观的理解。

评分☆☆☆☆☆

关于“航天器结构强度与减重设计”的篇章，让我深刻体会到“少即是多”的工程哲学。在地球上，我们可能更关注物体的坚固性，但在航天领域，每一克重量都意味着巨大的成本和运载能力的损失。书中详细阐述了如何在保证结构强度的前提下，最大限度地减轻航天器的自身重量。作者介绍了多种先进的材料，例如碳纤维复合材料、钛合金以及铝锂合金等，并分析了它们在不同结构部件上的应用优势。我印象最深刻的是关于“拓扑优化设计”的讲解，它如何利用计算机算法，在有限的约束条件下，找到材料分布的最优解，从而设计出既轻便又坚固的结构。书中还通过大量的有限元分析（FEA）的实例，展示了如何通过模拟来预测结构在各种载荷下的变形和应力分布，从而优化设计方案。这种将先进材料科学、计算力学与工程实践相结合的论述，让我对现代航天器设计所要求的“高精尖”水平有了更深的认识，也更加理解了为什么航天器往往看起来轻巧却能承受巨大的考验。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅这本书的过程中，我对于“航天器动力学与控制”的章节尤为着迷。作者以一种非常系统化的方式，将复杂的动力学原理与实际的航天器控制技术相结合，为我打开了一扇理解航天器如何在太空中精准运行的大门。书中不仅讲解了牛顿运动定律在航天器轨道设计中的应用，还深入探讨了姿态控制、轨道维持以及变轨机动等关键技术。我印象最深刻的是关于“推力矢量控制技术”的论述，作者通过大量的数学模型和仿真图，清晰地展示了如何通过精确调整发动机喷口的指向，来实现航天器的精确姿态调整和轨道修正。这不仅仅是简单的“开开关”那么简单，而是涉及到复杂的流体力学、气动弹性以及实时反馈控制算法。书中还提到了多种控制策略，例如PID控制、模糊控制以及最优控制等，并对它们在不同场景下的适用性进行了详细的对比分析。这种深入的理论讲解，结合实际的工程应用，让我对航天器的“飞行”有了更加宏观和微观的认识，也对设计出能够在复杂太空环境中稳定运行的航天器所需要掌握的知识体系有了清晰的脉络。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，关于“航天器热控系统设计”的那几章，简直就是一本关于如何在极端环境下保持温度平衡的百科全书。在太空中，航天器面临着两种截然不同的热环境：一面直接暴露在烈日下，温度可能高达数百摄氏度；另一面则处于极度寒冷的阴影中，温度可能骤降至零下几百摄氏度。书中详细阐述了如何通过一系列精密的工程手段来应对这种巨大的温差。从表面涂层材料的选择，到内部的隔热层和散热器设计，再到主动热控系统中的制冷剂循环和加热器控制，作者都进行了细致入微的讲解。我尤其对“相变材料（PCM）”在热控系统中的应用感到新奇。作者解释了PCM如何通过吸收或释放潜热来维持温度的稳定，这对于一些对温度变化非常敏感的载荷设备来说，简直是救命稻草。书中还分析了热辐射、热传导和热对流等多种传热机制在航天器热平衡中的作用，以及如何通过数学模型来进行热流的计算和预测。这种对细节的关注，让我深刻理解了航天器在看似平静的空间中，内部却进行着一场与极端温度的“搏斗”，而这一切都是为了保证设备能够正常运转。

评分☆☆☆☆☆

书中对于“航天器推进系统”的介绍，让我仿佛看到了那些驱动着飞船穿越星辰大海的“心脏”是如何工作的。从化学推进剂的燃烧原理，到电推进技术的多样性，作者都进行了系统性的梳理。我尤其对“离子推进器”和“霍尔效应推进器”的讲解感到着迷。作者解释了它们是如何利用电场或磁场来加速带电粒子，从而产生持续而高效的推力。这些推进方式虽然推力不如化学火箭那么巨大，但在长时间的任务中，其高比冲的优势能够让航天器实现更远的航程和更精确的轨道控制。书中还提及了核热推进以及太阳帆等更具未来感的推进概念，虽然这些技术尚未广泛应用，但其潜力已经足够让人浮想联翩。通过对不同推进方式的原理、优缺点以及应用场景的细致分析，我仿佛能够感受到航天器在太空中滑行时所蕴含的强大能量，以及工程师们如何巧妙地利用物理定律来实现远距离的太空旅行。