目錄

第1章緒論1
1.1尺寸穩(wěn)定性的概念與內(nèi)涵1
1.2尺寸穩(wěn)定性問題的類型1
1.3航天器尺寸穩(wěn)定性問題特點2
1.4尺寸穩(wěn)定性與航天器性能的關(guān)系4
1.5航天器尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)研制流程6
1.6本書章節(jié)安排7
參考文獻9第2章影響因素11
2.1概述11
2.2相關(guān)特性11
2.2.1密度11
2.2.2剛度與比剛度11
2.2.3熱膨脹12
2.2.4導(dǎo)熱性13
2.2.5吸濕性13
2.2.6微屈服15
2.2.7微蠕變15
2.2.8變形系數(shù)15
2.2.9纖維體積含量16
2.2.10邊界效應(yīng)16
2.2.11殘余應(yīng)力16
2.2.12微裂紋16
2.2.13幾何尺寸17
2.2.14理論極限17
2.3環(huán)境效應(yīng)17
2.3.1概述17
2.3.2溫度18
2.3.3濕氣效應(yīng)20
2.3.4輻照效應(yīng)22
2.3.5老化23
2.3.6力學(xué)載荷24
2.3.7真空25
2.3.8微振動25
2.3.9多因素效應(yīng)25
參考文獻27第3章尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)材料31
3.1概述31
3.2金屬與合金材料31
3.2.1鋁合金31
3.2.2鈦合金31
3.2.3殷鋼31
3.2.4鈹32
3.2.5鎂合金32
3.2.6鎂鋰合金33
3.3樹脂基復(fù)合材料33
3.3.1基體33
3.3.2纖維材料33
3.3.3單向復(fù)合材料34
3.4金屬基復(fù)合材料35
3.5陶瓷基復(fù)合材料36
3.6玻璃38
3.7智能材料38
3.8負膨脹材料38
參考文獻39第4章設(shè)計流程41
4.1概述41
4.2技術(shù)要求42
4.3任務(wù)分析與指標(biāo)分解43
4.4影響因素識別46
4.5尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)構(gòu)型46
4.6關(guān)鍵部件識別47
4.7材料選擇47
4.8部件和連接設(shè)計48
4.9仿真分析48
4.10試驗驗證48
參考文獻49第5章尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)設(shè)計50
5.1概述50
5.2部件構(gòu)型50
5.2.1板式結(jié)構(gòu)51
5.2.2框架結(jié)構(gòu)51
5.2.3桿系結(jié)構(gòu)52
5.3復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)設(shè)計52
5.3.1層合結(jié)構(gòu)組成52
5.3.2層合結(jié)構(gòu)的特性54
5.3.3層合板連接設(shè)計59
5.3.4關(guān)于層合板的設(shè)計要點匯總60
5.4夾層板結(jié)構(gòu)60
5.4.1概述60
5.4.2蜂窩夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計要求61
5.4.3面板設(shè)計61
5.4.4蜂窩芯子設(shè)計62
5.4.5連接設(shè)計62
5.4.6膠粘劑64
5.4.7蜂窩夾層結(jié)構(gòu)分析64
5.5框架結(jié)構(gòu)65
5.5.1框架結(jié)構(gòu)類型65
5.5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要求66
5.5.3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計67
5.5.4連接設(shè)計69
5.6桿系結(jié)構(gòu)71
5.6.1概述71
5.6.2桿件設(shè)計71
5.6.3接頭設(shè)計73
5.7外部連接構(gòu)型設(shè)計73
參考文獻75第6章分析一般過程76
6.1概述76
6.2尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分析的目的76
6.3尺寸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容76
6.4模型建立77
6.5載荷分析79
6.5.1載荷類型確定79
6.5.2載荷工況制定80
6.6指標(biāo)計算81
參考文獻86第7章時域分析方法87
7.1概述87
7.2熱彈性分析87
7.2.1概述87
7.2.2模型建立87
7.2.3邊界條件89
7.2.4模型檢驗89
7.2.5溫度場映射90
7.2.6熱彈性計算應(yīng)用實例95
7.3濕彈性分析97
7.4重力釋放分析98
參考文獻99第8章頻域分析方法100
8.1概述100
8.2尺寸穩(wěn)定性頻域分析一般流程100
8.3傅里葉變換101
8.4窗函數(shù)102
8.5頻譜校正103
8.5.1線性調(diào)頻變換校正方法103
8.5.2Quinn校正方法104
8.5.3插值傅里葉變換校正方法104
8.5.4校正方法小結(jié)105
8.6擬合誤差105
8.7頻域分析實踐中的問題107
8.7.1初值的影響107
8.7.2瞬態(tài)影響107
8.7.3數(shù)據(jù)長度對計算精度的影響109
參考文獻112第9章不確定性分析方法113
9.1概述113
9.2不確定性來源與分類113
9.3不確定性分析過程114
9.4不確定性建模方法115
9.4.1概率方法115
9.4.2非概率方法117
9.5不確定性傳播118
9.5.1隨機不確定性傳遞分析118
9.5.2認知不確定性分析方法119
9.6靈敏度分析121
9.6.1概述121
9.6.2局部靈敏度分析121
9.6.3全局靈敏度分析121
9.6.4靈敏度的度量122
9.7近似模型123
9.7.1概述123
9.7.2擬合124
9.7.3驗證124
9.7.4多項式回歸模型125
9.7.5多元自適應(yīng)回歸樣條模型126
9.7.6克里格模型126
9.7.7徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)127
參考文獻128第10章層合結(jié)構(gòu)不確定性傳遞129
10.1概述129
10.2單向復(fù)合材料不確定性傳遞129
10.2.1概述129
10.2.2分析材料選擇129
10.2.3基于蒙特卡洛方法的不確定性傳遞130
10.2.4基于區(qū)間理論的不確定性傳遞131
10.2.5靈敏度分析133
10.2.6纖維體積含量的不確定性傳遞136
10.2.7小結(jié)139
10.3層合復(fù)合材料不確定性傳遞140
10.3.1概述140
10.3.2層合板參數(shù)選擇140
10.3.3不確定性傳遞特性分析141
10.3.4鋪層數(shù)與不確定性傳遞141
參考文獻145第11章蜂窩夾層結(jié)構(gòu)不確定性傳遞147
11.1概述147
11.2蜂窩夾層結(jié)構(gòu)模型147
11.3不確定性因素148
11.4簡化模型148
11.5傳遞特性分析150
11.6靈敏度分析150
第12章基于貢獻度的關(guān)鍵部件識別155
12.1概述155
12.2貢獻與貢獻度定義155
12.3識別關(guān)鍵部件156
12.3.1單位載荷貢獻度156
12.3.2在軌載荷貢獻度157
12.4依據(jù)貢獻度改善指標(biāo)159
12.5熱設(shè)計與機械設(shè)計的貢獻度161
12.6貢獻度特性小結(jié)162
第13章基于DOE分析的關(guān)鍵部件識別163
13.1概述163
13.2試驗設(shè)計定義163
13.3DOE術(shù)語163
13.4DOE分析過程164
13.5試驗方法164
13.6回歸分析165
13.7方差分析166
13.8DOE分析示例167
13.8.1在軌載荷下DOE分析167
13.8.2單位載荷DOE分析170
13.9關(guān)鍵區(qū)域識別小結(jié)171
參考文獻172第14章優(yōu)化方法173
14.1概述173
14.2優(yōu)化分析流程173
14.3優(yōu)化目標(biāo)174
14.4典型工況175
14.5關(guān)鍵部件識別與參數(shù)靈敏度分析177
14.6優(yōu)化算法177
14.6.1概述177
14.6.2梯度局部優(yōu)化法177
14.6.3無導(dǎo)數(shù)局部優(yōu)化法178
14.6.4無導(dǎo)數(shù)全局優(yōu)化法179
14.6.5算法對比及選擇180
14.7不確定性分析181
第15章試驗驗證182
15.1概述182
15.2尺寸穩(wěn)定性驗證流程182
15.3熱膨脹系數(shù)測量183
15.3.1物理量定義185
15.3.2測量方法185
15.3.3試驗件設(shè)計186
15.3.4測試步驟187
15.4熱變形測量187
15.4.1概述187
15.4.2試驗?zāi)康?88
15.4.3試驗方法分類188
15.4.4溫度場模擬方法188
15.4.5變形測量方法190
參考文獻194