国之重器出版工程 航天器结构与机构 柴洪友 高峰

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柴洪友 高峰 著
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店铺: 北京群洲文化专营店
出版社: 北京理工大学出版社
ISBN:9787568256148
商品编码:29358288521
包装:平装-胶订
出版时间:2018-05-01

具体描述

基本信息

书名:国之重器出版工程 航天器结构与机构

定价:119.00元

作者:柴洪友 高峰

出版社:北京理工大学出版社

出版日期:2018-05-01

ISBN:9787568256148

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装-胶订

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


1.展现了我国空间科学技术的众多原创性科研成果。2.反映“互联网 ”与航天技术的融合发展。3.体现我国空间探索和空间应用的科技创新能力。4.丛书由叶培建院士领衔,孙家栋、闵桂荣、王希季三位院士联袂推荐。5.力图为研究和设计的人员提供新的设计思路和方法。

内容提要


本书主要介绍航天器结构与机构的设计与验证,包括设计与验证的基础知识及产品研制过程中的经验总结。全书共14章,分为3大部分,*部分为航天器结构与机构设计的基础理论与共性知识,包括绪论、环境与载荷、结构材料。第二部分为航天器结构设计与验证,包括航天器结构设计、航天器承力结构设计、航天器功能结构设计、航天器结构仿真与析、航天器结构试验。第三部分为航天器机构设计,包括航天器机构设计、连接分离机构设计、展开机构设计、太阳翼结构与机构设计、航天器机构仿真分析、航天器机构试验。

目录


第 一部分 航天器结构与机构设计的基础理论与共性知识

第 1章 绪论 003

1.1 航天器结构与机构的基本概念 004

1.1.1 航天器结构的基本概念 004

1.1.2 航天器机构的基本概念 005

1.2 航天器结构与机构的功能 006

1.2.1 航天器结构的功能 006

1.2.2 航天器机构的功能 007

1.3 航天器结构与机构的类型 009

1.3.1 航天器结构的类型 009

1.3.2 航天器机构的类型 012

1.4 航天器结构与机构的研制 014

第 2章 环境与载荷 016

2.1 概述 017

2.2 环境 018

2.2.1 地面环境 018

2.2.2 发射环境 021

2.2.3 再入环境 023

2.2.4 近地空间环境 024

2.2.5 深空探测环境 028

2.3 载荷条件 030

2.3.1 载荷类型 030

2.3.2 载荷来源 032

2.4 载荷分析 036

2.4.1 概述 036

2.4.2 静态载荷分析 038

2.4.3 正弦振动载荷分析 041

2.4.4 振动载荷分析 042

2.4.5 噪声载荷分析 044

2.4.6 冲击载荷分析 046

第3章 结构材料 048

3.1 概述 049

3.2 结构材料的性能要求 050

3.2.1 基本性能要求 050

3.2.2 地面环境适应性要求 051

3.2.3 空间环境适应性要求 052

3.2.4 特殊工作环境适应性要求 054

3.3 结构材料的选择 055

3.3.1 材料选择原则 056

3.3.2 选材的分析方法 057

3.3.3 材料性能指数 058

3.3.4 对材料的性能评估 060

3.4 常用材料的应用 062

3.4.1 金属材料 062

3.4.2 复合材料 064

3.4.3 胶黏剂 064

3.5 新材料的应用 066

3.5.1 镁锂合金 066

3.5.2 金属基复合材料 066

3.5.3 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料 067

3.5.4 形状记忆合金 067

3.5.5 可刚化材料 067

3.5.6 功能复合材料 068

第二部分 航天器结构设计与验证

第4章 航天器结构设计 071

4.1 航天器结构设计特点和原则 072

4.1.1 结构设计的特点 073

4.1.2 结构设计的原则 074

4.2 航天器结构设计技术要求 077

4.2.1 理解技术要求 077

4.2.2 功能要求 078

4.2.3 性能要求 079

4.2.4 约束条件 080

4.3 航天器结构研制流程 081

4.3.1 研制阶段划分 081

4.3.2 技术成熟度划分 082

4.3.3 典型航天器的结构研制流程 083

4.4 航天器结构的方案设计 088

4.4.1 结构构型设计 088

4.4.2 结构方案设计内容 090

4.5 航天器结构的详细设计 092

4.5.1 结构详细设计内容 092

4.5.2 结构详细设计规范 094

4.6 航天器结构设计的验证 098

4.6.1 验证定义 098

4.6.2 验证目的 099

4.6.3 验证方法 100

4.6.4 试验验证的责任 101

4.6 .5 主动与被动验证 102

4.6.6 提高验证效费比 102

第5章 航天器承力结构设计 107

5.1 板式结构 108

5.1.1 概述 108

5.1.2 蜂窝夹层板的结构特性及表征 108

5.1.3 蜂窝夹层板的设计要求 112

5.1.4 蜂窝夹层板的常用材料及规格 113

5.1.5 蜂窝夹层板结构设计 115

5.1.6 蜂窝夹层板的连接设计 118

5.1.7 板式框架结构的设计 125

5.1.8 板式结构技术发展 129

5.2 杆系结构 131

5.2.1 概述 131

5.2.2 功能 132

5.2.3 设计要求 133

5.2.4 杆系结构的基本形式 134

5.2.5 杆系结构的设计 134

5.2.6 杆系结构的优化 141

5.2.7 杆系结构的应用 144

5.3 承力筒结构 149

5.3.1 承力筒结构的功能及特点 149

5.3.2 承力筒构型 150

5.3.3 强度设计 152

5.3.4 刚度设计 154

5.3.5 接口设计 154

5.3.6 筒体设计 155

5.3.7 框设计 157

5.3.8 连接设计 160

5.3.9 承力筒分析 162

5.3.10 承力筒结构技术发展 165

第6章 航天器功能结构设计 167

6.1 密封结构 168

6.1.1 概述 168

6.1.2 密封舱结构功能及形式 169

6.1.3 壳体结构设计与分析 171

6.1.4 密封接口设计 177

6.1.5 密封结构验证试验 184

6.1.6 密封结构技术发展 185

6.2 防热结构 187

6.2.1 概述 187

6.2.2 辐射防热结构 189

6.2.3 烧蚀防热结构 194

6.2.4 防热结构试验验证 198

6.2.5 防热结构的技术发展 202

6.3 高稳结构 203

6.3.1 概述 203

6.3.2 结构稳定性影响因素 204

6.3.3 高稳结构设计指标 205

6.3.4 高稳结构设计 206

6.3.5 高稳结构分析 209

6.3.6 高稳结构试验验证 213

第7章 航天器结构仿真分析 217

7.1 概述 218

7.2 结构分析模型的建立 219

7.2.1 结构理想化 219

7.2.2 有限元模型建立 220

7.2.3 有限元模型检验 222

7.3 结构静力分析 225

7.3.1 基本方程 226

7.3.2 建模要求 227

7.3.3 分析内容 229

7.3.4 结果评价 229

7.4 模态分析 231

7.4.1 基本方程 232

7.4.2 建模要求 233

7.4.3 分析内容 233

7.4.4 结果评价 234

7.5 正弦振动分析 235

7.5.1 基本方程 235

7.5.2 建模要求 237

7.5.3 分析内容 238

7.5.4 结果评价 238

7.6 振动分析 240

7.6.1 基本方程 240

7.6.2 简化分析 241

7.6.3 模型要求 242

7.6.4 结果评价 242

7.7 噪声响应分析 244

7.7.1 有限元/边界元法 244

7.7.2 统计能量法 245

7.7.3 方法比较 247

7.8 航天器结构分析实例 249

第8章 航天器结构试验 254

8.1 概述 255

8.2 结构试验要求 256

8.2.1 试验一般要求 256

8.2.2 试验程序 259

8.2.3 试验件合格判据 260

8.3 试验质量控制 262

8.4 静力试验 265

8.4.1 试验目的 265

8.4.2 边界条件 266

8.4.3 加载方式 266

8.4.4 载荷工况 268

8.4.5 试验预示分析 268

8.4.6 试验结果评估 269

8.5 正弦振动试验 271

8.5.1 试验目的 271

8.5.2 试验件状态 272

8.5.3 试验边界 272

8.5.4 试验条件 272

8.5.5 试验控制 273

8.5.6 试验结果评价 275

8.6 卫星结构试验验证实例 276

第三部分 航天器机构设计与验证

第9章 航天器机构设计 281

9.1 航天器机构设计的特点和原则 282

9.1.1 航天器机构设计特点 282

9.1.2 航天器机构设计原则 283

9.2 航天器机构设计的技术要求 285

9.2.1 航天器总体要求 285

9.2.2 功能及性能要求 287

9.2.3 电气与电子设计要求 289

9.2.4 材料与工艺要求 289

9.2.5 空间环境防护设计要求 289

9.2.6 力/力矩裕度设计要求 290

9.3 航天器机构的润滑设计 294

9.3.1 润滑设计的要求 295

9.3.2 固体润滑设计 296

9.3.3 液体润滑设计 297

9.4 航天器机构设计流程 298

9.4.1 全过程设计流程 298

9.4.2 设计阶段及设计活动描述 298

第 10章 连接分离机构设计 301

10.1 概述 302

10.2 连接与分离机构设计 304

10.2.1 连接机构设计 304

10.2.2 分离机构设计 305

10.2.3 火工装置的使用 305

10.3 连接与分离装置 306

10.3.1 火工装置 306

10.3.2 非火工装置 317

10.4 连接与分离机构分析 322

10.4.1 连接的预紧力分析 322

10.4.2 分离运动分析 324

10.5 连接与分离机构系统典型应用 326

10.5.1 部件连接与分离机构 326

10.5.2 舱段连接与分离机构 328

10.5.3 星箭连接与分离机构 330

10.6 在轨服务对接与分离机构 334

10.6.1 基本概念 334

10.6.2 在轨服务对接与分离机构设计 335

10.6.3 在轨服务对接与分离机构设计实例 336

第 11章 展开机构设计 340

11.1 概述 341

11.2 展开机构的分类与组成 342

11.2.1 展开机构分类 342

11.2.2 展开机构的组成 347

11.3 展开机构设计 348

11.3.1 展开力矩(力) 裕度 348

11.3.2 展开过程的控制 349

11.3.3 展开位置或形状的锁定 349

11.3.4 收拢功能的设计 349

11.3.5 展定时的冲击载荷 350

11.3.6 机构中结构件的刚度 351

11.3.7 展开位置的测定 352

11.3.8 展开运动的分析 352

11.4 典型锁定铰链 353

11.4.1 凸轮式锁定铰链 353

11.4.2 插销式锁定铰链 354

11.4.3 精密锁定装置 356

11.5 典型展开机构 360

11.5.1 折铰式展开机构 360

11.5.2 构架式展开机构 364

11.5.3 背架式展开机构 370

11.5.4 套筒式展开机构 373

11.6 新型展开机构 376

11.6.1 新型展开机构概述 376

11.6.2 基于形状记忆材料的展开机构 376

11.7 展开机构的发展趋势 379

第 12章 太阳翼结构与机构设计 383

12.1 概述 384

12.2 产品组成 389

12.3 太阳翼结构 393

12.3.1 支撑结构 393

12.3.2 连接结构 397

12.4 太阳翼机构 399

12.4.1 压紧释放机构 400

12.4.2 展定机构 403

12.4.3 展开联动机构 413

12.4.4 展开缓冲机构 415

12.4.5 展开时序控制 417

12.5 太阳翼结构与机构的试验验证 423

12.5.1 部件级试验 423

12.5.2 整翼级试验 428

12.6 新型太阳翼结构与机构 430

第 13章 航天器机构仿真分析 433

13.1 概述 434

13.2 机构仿真分析的目的与要求 436

13.2.1 机构运动学仿真分析 436

13.2.2 机构动力学仿真分析 437

13.2.3 机电一体化仿真分析 438

13.3 机构仿真分析方法 440

13.3.1 概述 440

13.3.2 机构运动学分析方法 442

13.3.3 机构动力学分析方法 444

13.3.4 机电一体化仿真分析方法 447

13.4 机构仿真分析实例 451

13.4.1 太阳翼展开过程分析 451

13.4.2 伺服跟踪机构分析 452

13.5 机构仿真分析技术发展方向 455

第 14章 航天器机构试验 457

14.1 绪论 458

14.2 机构试验矩阵 460

14.2.1 试验方案 461

14.2.2 试验矩阵 461

14.2.3 试验设备和工装 463

14.3 功能和性能试验 464

14.3.1 机构状态检查 465

14.3.2 典型功能和性能试验矩阵 466

14.3.3 典型机构的功能和性能试验 468

14.4 展开试验 471

14.4.1 展开试验的目的 471

14.4.2 重力补偿的方法 472

14.4.3 典型展开试验 476

14.5 环境试验 479

14.5.1 环境试验设计 480

14.5.2 力学环境试验 481

14.5.3 热环境试验 484

参考文献 486

索引 491

作者介绍


柴洪友,研究员,博士生导师,毕业于哈尔滨工业大学航天学院,现任中国空间技术研究院总体部结构与机构专业总工程师,享受特殊津贴。长期从事航天器结构与机构的设计与验证工作。全国“五一劳动奖章”获得者,国家国防科技工业有突出贡献中青年专家。高峰,研究员,毕业于西北工业大学固体力学专业,现任职于中国空间技术研究院总体部,主要从事航天器结构设计与验证工作,主要研究方向为复合材料力学与复合材料。

文摘


序言



《航天器结构与机构》 一、 概述 本书系统阐述了航天器结构与机构领域的核心理论、关键技术以及工程实践。内容涵盖航天器结构的分类、设计原则、材料选择、强度分析、动力学特性、机构学的基本概念、航天器机构的设计、分析与验证,以及与结构和机构相关的可靠性、热设计、制造工艺和地面测试等重要方面。本书旨在为航天器研发领域的工程技术人员、科研人员以及相关专业的学生提供全面、深入的理论指导和实践参考,推动我国航天事业的持续发展。 二、 核心内容详解 (一) 航天器结构 1. 航天器结构基本概念与分类: 功能与要求: 深入分析航天器结构在承受发射载荷、在轨运行环境、保护有效载荷、集成所有子系统等方面的关键功能。详细阐述结构设计需要满足的静强度、刚度、稳定性、疲劳寿命、减振降噪、热稳定性、防护性、可维护性、经济性等一系列苛刻要求。 结构类型: 详细介绍按不同标准划分的航天器结构类型,包括: 按空间形态: 柱壳式、箱式、桁架式、异形结构等,并分析其适用场景和优缺点。 按承载特性: 壳体结构、梁式结构、板式结构、复合结构等,及其在航天器中的典型应用。 按功能划分: 整体结构、舱段结构、分离机构连接结构、支承结构、安装结构等。 按制造工艺: 整体成型结构、装配式结构、轻质化结构(如蜂窝板、泡沫金属等)等。 结构载荷分析: 详述航天器在设计、制造、发射、在轨运行等各个阶段所承受的典型载荷,包括: 发射载荷: 气动载荷(静压、阵风)、振动载荷(随机振动、扫频振动、冲击)、加速度载荷、声载荷等。 在轨载荷: 热载荷(温差、热胀冷缩)、轨道力矩、推力载荷、姿态控制力矩、分离载荷、对接载荷等。 地面载荷: 装配、运输、测试等过程中的载荷。 2. 航天器结构设计原则与方法: 轻量化设计: 这是航天器结构设计的核心目标之一。本书将详细探讨实现轻量化的各种策略,包括: 材料选择: 介绍高性能轻质材料(如铝合金、钛合金、镁合金、复合材料、陶瓷基复合材料等)的特性、优势及应用领域。 结构优化: 运用拓扑优化、形状优化、尺寸优化等方法,在满足强度和刚度要求的前提下,最大程度地减小结构质量。 先进结构形式: 介绍如仿生结构、桁架结构、点支撑结构等能够提高比强度和比刚度的高效结构形式。 强度与刚度分析: 静强度与刚度: 讲解应力、应变、许用应力、安全裕度等基本概念,以及如何进行静强度和刚度校核。 稳定性分析: 重点介绍薄壳结构、细长杆件等在受压时的失稳现象,以及Buckling(屈曲)分析方法。 疲劳分析: 阐述在周期性载荷作用下的疲劳损伤,介绍疲劳寿命的估算方法。 动力学特性分析: 固有频率与模态分析: 详细讲解模态分析的理论基础,如何通过有限元方法计算航天器的固有频率和振动模式,以及其在避免共振、优化结构刚度等方面的意义。 振动分析: 介绍随机振动、扫频振动等响应分析方法,以及如何评估结构在振动环境下的性能。 减振与隔振: 探讨通过优化结构设计、增加阻尼材料、采用隔振器等手段来降低结构振动和冲击传递。 热设计与结构: 探讨热载荷对结构性能的影响,以及如何在结构设计中考虑热稳定性、热膨胀匹配、温差引起的应力等问题。介绍热控材料和散热结构的设计。 可靠性与安全性: 设计可靠性: 强调“容错性”和“冗余设计”的理念。 材料可靠性: 关注材料在极端环境下的性能衰减。 制造可靠性: 强调工艺控制和质量保证。 安全性分析: 评估结构失效的可能性及其后果。 3. 航天器结构材料与制造工艺: 高性能材料: 详细介绍各类高强度、高比模量、耐高温、耐低温、抗辐射的航天用金属材料(如铝合金、钛合金、高温合金)、非金属材料(如聚合物复合材料、陶瓷基复合材料)的性能特点、工艺方法和应用实例。 先进制造技术: 重点介绍3D打印(增材制造)、精密铸造、精密锻造、特种焊接(如电子束焊、激光焊)、表面处理(如阳极氧化、电镀)、真空钎焊等在航天器结构制造中的应用,及其在实现复杂构型、提高材料性能、降低制造成本等方面的优势。 装配与集成: 强调精密装配技术、连接技术(如螺栓连接、铆接、焊接)以及装配精度对整体结构性能的影响。 (二) 航天器机构 1. 航天器机构基本概念与分类: 功能与要求: 阐述航天器机构在实现有效载荷的展开、姿态调整、轨道机动、能源供给、通信传输、采样探测等功能中的关键作用。机构设计需要考虑动作精度、可靠性、响应速度、能量消耗、环境适应性(真空、低温、辐射)等。 机构类型: 详细介绍各种典型的航天器机构,包括: 展开机构: 如太阳帆板展开机构、天线展开机构、光学遥感器支撑展开机构、科学仪器展开机构等,重点介绍折叠、驱动、锁定、复位等关键技术。 指向与跟踪机构: 如天线指向机构、光学载荷指向机构、对接机构等,关注其定位精度、稳定性、响应速度。 分离机构: 如星箭分离机构、级间分离机构、有效载荷分离机构等,强调其可靠、精确、无碰撞的释放特性。 调姿与轨道机动机构: 如推力器支架、推进剂输送阀门、姿态控制执行机构等。 采样与操作机构: 如机械臂、钻探机构、采样器等,涉及高精度运动控制和远程操作。 传动机构: 如齿轮传动、蜗杆传动、丝杠螺母传动、绳索传动等在航天器中的应用。 驱动与执行机构: 如电机、作动器(伺服机构)、电磁阀、形状记忆合金驱动器等。 定位与锁定机构: 保证机构在指定位置的稳定性和可靠性。 2. 航天器机构设计理论与方法: 机构学基本原理: 介绍连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、绳索传动等基本机构的运动分析与综合方法。 动力学建模与仿真: 建立机构的动力学模型,进行运动学、动力学分析,预测其运动轨迹、速度、加速度,并评估载荷和功耗。 机构可靠性设计: 关注机构动作的可靠性、复位性能、冗余设计、故障诊断与容错控制。 驱动与控制: 详细介绍电动机、伺服系统、控制器等在机构驱动中的作用,以及闭环控制、开环控制等控制策略。 润滑与磨损: 阐述在真空、低温等极端环境下,特殊润滑剂的选择和对机构磨损的影响。 热效应分析: 分析机构在不同温度下的尺寸变化、摩擦力变化以及对机构性能的影响。 空间环境适应性设计: 考虑机构在真空、低温、高低温循环、辐射、微重力等空间环境下的性能退化和失效风险。 机构的集成与优化: 考虑机构与整体结构、其他子系统的接口关系,进行整体性能优化。 3. 航天器机构的典型应用案例分析: 本书将选取若干具有代表性的航天器机构,如国际空间站的太阳帆板展开机构、月球探测器的采样机构、深空探测器的通信天线展开机构等,进行深入的案例分析,阐述其设计思路、关键技术、遇到的挑战以及解决方案。 (三) 结构与机构的协同设计与集成 1. 接口设计: 强调结构与机构之间的力学接口、空间接口、电气接口、热接口等的设计协调,确保集成后的整体性能。 2. 一体化设计: 探讨如何将结构与机构的设计过程有机结合,实现同步优化,避免设计冲突。 3. 地面验证与测试: 详细介绍航天器结构和机构的地面测试方法,包括: 结构测试: 静态载荷试验、模态试验、振动试验(随机振动、扫频振动、冲击)、热真空试验等。 机构测试: 动作可靠性试验、寿命试验、精度测试、环境试验(如高低温、真空、辐射)、电磁兼容性试验等。 集成测试: 对结构和机构集成后的整体性能进行验证。 三、 创新性与实践价值 本书不仅系统梳理了航天器结构与机构领域的经典理论和技术,更融入了近年来在材料科学、先进制造、仿真分析以及工程实践方面取得的新进展。通过大量的工程实例和案例分析,将理论知识与实际应用紧密结合,为读者提供切实可行的设计思路和工程方法。 四、 适用读者 本书适合航天器结构设计师、机构设计师、工艺工程师、可靠性工程师、测试工程师、项目管理人员,以及从事航天器研发相关的科研院所研究人员、高等院校相关专业(如航空航天工程、机械工程、材料科学等)的本科生、硕士生和博士生阅读。 五、 结语 掌握航天器结构与机构的设计、分析与验证技术,是成功研制高性能、高可靠性航天器的基石。本书的出版,希望能为我国航天事业的蓬勃发展贡献一份力量,激励更多有志之士投身于探索浩瀚宇宙的伟大事业。

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初次接触《国之重器出版工程》之《航天器结构与机构》一书,便被其深邃的专业性和严谨的科学态度所折服。这本书不仅仅是一本技术读物,更是一部展现中国航天事业发展壮丽画卷的生动载体。 我被书中对航天器“外形设计”与“内在结构”之间关系的深刻剖析所吸引。作者清晰地阐释了外形设计是如何在满足空气动力学、热控、以及载荷传输等需求的基础上,进一步影响和决定了内部结构的布局和选型。这种多学科交叉的视角,让我看到了航天器设计是一个高度协同的过程。 书中关于“结构动力学”部分的讲解,让我对航天器在各种动态载荷下的响应有了全新的认识。从振动模态分析到瞬态响应模拟,作者详细介绍了如何通过数学模型和仿真手段,来预测和控制航天器在发射、机动等过程中可能出现的结构共振等问题。 我尤其喜欢书中对“热应力”和“热失配”问题的探讨。在太空中,温差极大的环境对航天器的结构材料和连接方式提出了极高的要求。作者通过列举具体的工程实例,展示了如何通过材料选择、结构优化以及热控设计,来最大限度地减小热应力对航天器结构完整性的影响。 在机构部分,我被“机构的可靠性与寿命设计”这一章节深深打动。航天器的机构必须在极端恶劣的环境下,长时间、高频率地工作,因此其可靠性和寿命是至关重要的考量因素。作者详细阐述了失效模式分析、寿命预测以及冗余设计等关键技术。 我对书中对“机构的材料选择与制造工艺”的介绍非常感兴趣。从高强度合金到特种陶瓷,再到先进的复合材料,每一种材料的选取都伴随着对制造工艺的极致追求。作者通过图文并茂的方式,展现了这些精密的制造过程,让我感叹于人类的智慧和创造力。 书中对“航天器对接机构”的详细解析,让我看到了精密工程的魅力。从微米级的对准精度到数吨级的接触力控制,再到多重安全锁定的设计,无不体现了工程技术的复杂性和重要性。 我从这本书中,不仅收获了宝贵的航天知识,更感受到了一种工程师的严谨与担当。每一段文字,都充满了对科学的敬畏和对事业的热忱。 这本书的叙述方式非常吸引人,作者善于运用恰当的比喻和生动的语言,将枯燥的技术概念变得易于理解和记忆。阅读过程,如同一场引人入胜的知识探索之旅。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性和思想性于一体的力作。它以其卓越的品质,展现了中国航天科技的强大实力,也为我打开了探索宇宙奥秘的一扇更加宽广的窗户。

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拿到《国之重器出版工程》系列中的《航天器结构与机构》这本书,首先吸引我的是其宏大的主题——“国之重器”,这本身就预示着这本书所包含内容的非同寻常。 我尤其喜欢作者在介绍航天器整体结构时,将其比作“骨架”和“皮肤”的类比。这种生动的比喻,让即便对工程结构不甚了解的读者,也能迅速建立起直观的认识。作者进一步阐述了“骨架”的支撑作用和“皮肤”的防护功能,以及两者之间如何相互配合,共同应对太空中的严苛环境。 书中对不同材料在航天器结构中的应用分析,让我大开眼界。从传统的铝合金、钛合金,到现代的复合材料、陶瓷材料,每一种材料都有其独特的优势和应用场景。作者详细解释了这些材料在强度、刚度、耐高温、抗辐射等方面的性能表现,以及它们如何被巧妙地集成到航天器的设计中。 我非常关注书中关于“载荷分析”的部分。航天器在飞行过程中会承受各种复杂的载荷,包括气动力、惯性力、热载荷以及机构运动产生的附加载荷等。作者对这些载荷的计算方法和对结构响应的分析,让我理解了为什么每一个结构件的设计都必须经过精密的计算和严格的验证。 在机构部分,我被“动力学仿真”的章节深深吸引。航天器上的许多机构,如太阳翼展开、相机指向、机械臂运动等,都需要精确的动力学控制。作者通过介绍仿真技术,让我看到了工程师们如何通过虚拟的实验,来预测和优化机构的运动轨迹和稳定性,从而大大降低了实际测试的风险。 我对书中关于“机构的鲁棒性设计”的探讨非常感兴趣。在太空环境中,由于各种不确定因素的存在,机构的设计必须具备一定的“容错能力”。作者阐述了如何通过冗余设计、自适应控制等手段,来提高机构的可靠性和生存能力。 书中对经典航天器机构案例的剖析,为我提供了宝贵的实践经验。例如,对航天器对接机构的详细讲解,让我了解到其设计的复杂性和技术难度,以及它在空间站建设等重大工程中的关键作用。 我从这本书中,不仅学到了关于航天器结构与机构的专业知识,更感受到了中国航天事业蓬勃发展的强大力量。每一个字、每一幅图,都凝聚着中国航天人的智慧和汗水。 这本书的语言风格非常吸引人,既有科学的严谨,又不失生动活泼。我能够从中感受到作者在知识传播上的用心,力求让读者在轻松愉快的阅读中,掌握复杂的航天工程技术。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部堪称“国之重器”的著作。它以极其专业的视角,系统地展现了航天器结构与机构的设计、分析和制造过程,为我提供了一个深入了解中国航天科技的绝佳机会。

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收到《国之重器出版工程》系列之《航天器结构与机构》,我立刻被它所蕴含的厚重历史感和前沿科技感所吸引。这本书不仅仅是一部技术教科书,更是中国航天精神的生动写照。 我特别欣赏作者在开篇对航天器结构“基本承载形式”的分类与解析。从受压、受拉、受弯、受扭到组合受力,作者清晰地阐述了不同载荷下结构件的变形和应力分布特点,这为后续深入学习奠定了坚实的基础。 书中关于“材料性能在极端环境下的变化”的讨论,让我对航天器设计的复杂性有了更深刻的理解。例如,在太空的低温环境下,材料的韧性会显著下降,而在高温环境中,材料的强度会随之减弱。作者通过详细的数据和图表,展示了如何根据不同的环境条件来选择最合适的材料。 我非常关注书中关于“结构强度与刚度校核”的部分。这不仅仅是简单的公式计算,更是对航天器能否在各种应力环境下保持形变和不发生破坏的关键。作者通过生动的案例,展示了如何运用有限元分析等现代工程技术,来对结构进行精确的校核。 在机构部分,我被“机构的自由度和运动约束”的理论讲解所吸引。从简单的单自由度机构,到复杂的空间机构,作者循序渐进地讲解了如何通过运动学和动力学方法,来描述和控制机构的运动。 我对书中关于“机构的动力学仿真与优化”的介绍非常感兴趣。通过计算机模拟,工程师们能够预见机构在实际运行中的表现,并进行反复的优化,以达到最佳的性能和最高的效率。 书中对“航天器太阳翼展开机构”的剖析,让我看到了工程设计的精妙之处。从最初的构思到最终的实现,每一个环节都充满了挑战,但最终的成功,却极大地拓展了航天器的能源获取能力。 我从这本书中,不仅学到了航天器结构与机构的专业知识,更感受到了中国航天事业所展现出的坚韧不拔、追求卓越的伟大精神。 这本书的语言表达非常到位,作者善于将抽象的理论概念,通过具体的事例和生动的描述,转化为读者易于理解和吸收的知识。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部极具分量的著作,它以其深厚的专业底蕴和生动的工程实践,为我打开了通往中国航天科技殿堂的大门,让我对这项伟大的事业有了更深层次的理解和由衷的钦佩。

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当我初次翻阅《国之重器出版工程》之《航天器结构与机构》这本著作时,我便被它所传达出的那种深厚的学术底蕴和宏大的国家工程视野所深深吸引。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一部记录中国航天发展足迹的史诗。 我特别欣赏作者在讲解航天器结构时,对“设计裕度”的充分考量。在严苛的太空环境中,任何不可预见的因素都可能对航天器产生影响。作者详细阐述了如何通过增加结构的设计裕度,来提高航天器的可靠性和安全性,确保其能够应对各种突发状况。 书中关于“振动与声振耦合分析”的章节,给我留下了深刻的印象。航天器在发射过程中,不仅会受到结构振动,还会受到声波的冲击。作者详细介绍了如何对这两种耦合效应进行仿真和分析,以确保航天器在发射过程中不会因为过度的振动和声压而损坏。 我非常关注书中关于“热力耦合分析”的论述。航天器在太空中会经历极大的温差变化,而温度变化又会导致材料的热膨胀和收缩,进而产生热应力。作者详细介绍了如何将热分析和结构分析相结合,进行热力耦合分析,以准确评估航天器在不同温度环境下的结构响应。 在机构部分,我被“机构的磨损与老化机理”的讲解所吸引。航天器机构需要在太空中长期服役,其磨损和老化问题是影响寿命的关键因素。作者详细介绍了各种磨损机理,如摩擦磨损、腐蚀磨损等,以及如何通过材料选择、润滑以及表面处理等手段来延缓机构的老化进程。 我对书中关于“机构的故障诊断与排除”的介绍非常感兴趣。在太空中,航天器一旦出现故障,修复的难度极大。作者阐述了各种故障诊断技术,如数据监测、状态估计等,以及如何通过分析故障原因,制定相应的排除方案,以尽可能地恢复机构的功能。 书中对“航天器回收机构”的详尽介绍,让我看到了工程设计的智慧和对安全性的极致追求。从载人飞船返回舱的减速分离,到固体火箭发动机的回收,每一个环节都凝聚了无数的科学技术和严谨的计算。 我从这本书中,不仅学到了航天器结构与机构的专业知识,更感受到中国航天人那种攻坚克难、勇攀高峰的科学精神。 这本书的语言表达非常专业且富有条理,作者善于将复杂的工程概念,以逻辑清晰、循序渐进的方式呈现给读者。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性和思想性于一体的力作,它以其深厚的专业底蕴和丰富的工程实践,为我打开了深入了解中国航天科技的绝佳窗口,也让我对这项伟大的事业有了更深层次的理解和由衷的敬佩。

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当我手中捧着《国之重器出版工程》系列之《航天器结构与机构》这本书时,我立刻被它所散发出的知识的厚重感和科技的严谨性所震撼。这本书不仅仅是简单的技术讲解,更是一部浓缩了中国航天智慧的百科全书。 我尤其欣赏作者在介绍航天器“受力分析”时,其严谨的数学建模和逻辑推理。作者将航天器抽象为一系列的力学模型,并详细阐述了如何计算各种外力和内力,以及这些力如何作用于结构件。这让我理解了,每一个结构的设计都离不开精准的力学计算,每一点的偏差都可能带来意想不到的后果。 书中关于“材料的疲劳寿命评估”的章节,给我留下了深刻的印象。在太空环境中,航天器结构会经历无数次的应力循环,而材料的疲劳性能直接关系到航天器的使用寿命。作者详细介绍了疲劳损伤的机理,以及如何通过科学的方法来预测和评估材料的疲劳寿命,这对于保障航天器的长期可靠运行至关重要。 我非常关注书中关于“结构的抗冲击设计”的论述。无论是发射过程中的剧烈振动,还是着陆过程中的碰撞,都对航天器的结构提出了严峻的挑战。作者详细介绍了各种抗冲击设计技术,如吸能结构、缓冲装置等,以及如何通过仿真和试验来验证其有效性。 在机构部分,我被“机构的运动学与动力学分析”所吸引。作者通过清晰的公式推导和图示,详细讲解了如何描述机构的位置、速度、加速度以及力和力矩之间的关系。这为理解机构的运动特性和控制方法奠定了坚实的理论基础。 我对书中关于“机构的集成与协同工作”的介绍非常感兴趣。一个复杂的航天器,其机构数量众多,它们之间需要紧密配合,才能完成预定的任务。作者阐述了如何对多个机构进行协同设计和仿真,以确保它们能够无缝衔接,高效工作。 书中对“航天器分离机构”的详尽讲解,让我看到了工程技术的精妙之处。从火箭助推器的分离,到探测器的探测器的着陆腿展开,每一个分离动作都必须精确、可靠,并且不能对主机构造成任何损害。 我从这本书中,不仅学到了航天器结构与机构的专业知识,更感受到中国航天人对细节的极致追求和对工程质量的零容忍态度。 这本书的语言表达非常专业且富有条理,作者善于将复杂的工程概念,以逻辑清晰、循序渐进的方式呈现给读者。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性和思想性于一体的力作,它以其深厚的专业底蕴和丰富的工程实践,为我打开了深入了解中国航天科技的绝佳窗口,也让我对这项伟大的事业有了更深层次的理解和由衷的敬佩。

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当我拿到《国之重器出版工程》之《航天器结构与机构》这本书时,首先感受到的是一种沉甸甸的科技分量。这本书仿佛是一座宝藏,里面蕴藏着中国航天事业背后无数的智慧结晶。 我尤其欣赏作者在介绍航天器结构设计时,将其与“人体骨骼”进行类比。这种生动的类比,让我能够快速地理解航天器结构的支撑、连接和保护等功能。作者更是将这种类比延伸到对不同航天器结构形式的细致分析,比如桁架结构、壳体结构等,并阐述了它们各自的优缺点和适用场景。 书中关于“应力集中”和“疲劳设计”的章节,让我对航天器结构设计的精细化有了更深的认识。作者通过详细的图示和计算公式,解释了为什么某些区域更容易发生应力集中,以及如何通过合理的结构设计来避免材料的疲劳损伤,从而确保航天器的长期可靠性。 我非常关注书中关于“结构减振与抗冲击设计”的论述。航天器在发射过程中会受到剧烈的振动和冲击,这对其结构和内部设备都构成了巨大的威胁。作者详细介绍了各种减振措施,如阻尼器、隔振器等,以及如何通过结构优化来提高航天器的抗冲击能力。 在机构部分,我被“机构的传动比与效率”的讲解所吸引。任何一个机构的运动,都离不开精确的传动。作者通过清晰的图解和公式,阐述了不同传动方式的原理、优缺点以及如何计算传动比和效率,这对于理解机构的动力学行为至关重要。 我对书中关于“机构的耐久性测试与寿命评估”的介绍非常感兴趣。航天器机构需要在太空环境中经历漫长的工作周期,因此其耐久性是决定任务成败的关键因素之一。作者详细阐述了各种测试方法和评估标准,以确保机构能够满足设计寿命的要求。 书中对“航天器舱外活动机械臂”的详尽介绍,让我看到了工程技术的极致应用。从精密的关节设计到灵活的运动控制,再到强大的负载能力,每一个细节都凝聚着工程师的匠心独运。 我从这本书中,不仅学到了扎实的航天器结构与机构知识,更感受到了中国航天人勇于挑战、精益求精的科学精神。 这本书的语言风格非常专业且富有条理,作者善于将复杂的工程概念,以逻辑清晰、循序渐进的方式呈现给读者。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性和思想性于一体的优秀著作,它以其深厚的专业底蕴和生动的工程实践,为我打开了深入了解中国航天科技的绝佳窗口。

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终于收到了这套《国之重器出版工程》系列中的《航天器结构与机构》!拿到手就感觉沉甸甸的,不是指重量,而是那种知识的分量。封面设计大气磅礴,与“国之重器”的主题相得益彰,让人一看就心生敬意。 这本书的排版和印刷都相当精良,纸张的触感很好,文字清晰,图表也一目了然,这对于一本技术性如此强的书籍来说,简直是太重要了。我尤其欣赏作者在引入航天器结构与机构这个概念时的清晰思路,从最基础的力学原理出发,层层递进,将复杂的概念拆解得非常透彻。 刚翻开第一章,就被那些精密的结构图和严谨的公式所吸引。虽然我对航天领域的了解还停留在科普层面,但作者通过生动的语言和翔实的案例,让我能够逐步理解航天器是如何在极端环境下保持结构的完整性和功能的稳定性的。 尤其是关于材料选择和强度分析的部分,让我大开眼界。原来,在太空中,材料的选择远比在地面上复杂得多,需要考虑的因素包括温度、辐射、真空以及微重力等。作者对这些因素的分析,让我深刻体会到航天工程的精细化和高要求。 我对其中关于机构设计和运动控制的章节特别感兴趣。从简单的对接机构到复杂的展开机构,每一个环节都凝聚着工程师们的智慧和汗水。书中的各种机构模型和工作原理的讲解,让我仿佛置身于一个庞大的机械世界,感受着每一个齿轮、每一个连杆的精妙配合。 阅读过程中,我常常被书中的一些历史案例所打动。例如,关于早期的航天器结构设计遇到的挑战,以及如何通过不断的技术革新来克服这些困难。这些真实的案例不仅增加了阅读的趣味性,也让我对航天事业的发展历程有了更深的认识。 作者在高老师和柴老师的笔下,航天器不再是遥不可及的“高大上”,而是变成了一个个有血有肉、有生命力的“钢铁战士”。他们的叙述方式,既有科学的严谨,又不乏人文的关怀,让我在学习知识的同时,也感受到了航天工程师们的执着与奉献。 我特别喜欢书中关于“可靠性”和“冗余设计”的讨论。在航天领域,任何一个微小的失误都可能导致灾难性的后果,因此,如何确保航天器的可靠性是重中之重。作者对这些方面的详细阐述,让我对航天技术的严谨性有了全新的理解。 这本书不仅是一本技术手册,更是一部关于探索与创新的史诗。它让我看到了人类如何克服重重困难,将梦想变为现实。每一次翻阅,都能从中汲取新的养分,激发我对未知世界的探索欲望。 总而言之,《航天器结构与机构》是一本集科学性、知识性、思想性于一体的优秀著作。它为我打开了一扇通往航天世界的大门,让我对这个充满挑战与机遇的领域有了更深层次的认识。我相信,在未来的日子里,我还会反复阅读,从中获得更多的启发和感悟。

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收到《国之重器出版工程》系列中的《航天器结构与机构》一书,让我迫不及待地想要深入探索。这本书给我的第一印象是其厚重感,不仅体现在物理重量上,更在于其内容的深度和广度。 我尤其欣赏作者在开篇对航天器结构基础理论的梳理。从材料的力学性能到构件的受力分析,一步步地铺陈开来,让人感觉思路清晰,逻辑性强。即使是对于初学者,也能在作者的引导下,逐步建立起对航天器结构的基本认知。 书中对各种典型航天器结构的介绍,让我耳目一新。无论是卫星、飞船还是火箭,每一种航天器都有其独特的结构设计理念和技术难点。作者通过丰富的图例和详细的讲解,将这些复杂的结构以直观的方式呈现在读者面前。 我印象深刻的是关于航天器在发射和在轨运行过程中所承受的极端环境的描写。例如,发射过程中的巨大加速度和振动,以及在轨运行中的高低温变化和空间辐射,这些都对航天器的结构提出了严峻的考验。作者对这些挑战的分析,让我对航天工程的复杂性有了更深刻的体会。 在机构部分,作者对各种驱动、传动、连接和分离机构的讲解,更是让我惊叹不已。这些看似微小的部件,却在航天器的任务执行中扮演着至关重要的角色。例如,太阳帆板的展开机构、探测器的机械臂、以及载荷分离机构,每一个都充满了巧妙的设计。 我特别关注书中关于机构的可靠性设计和故障排除策略的内容。在浩瀚的宇宙中,一旦发生故障,修复的难度可想而知。因此,如何通过精密的计算和充分的验证来确保机构的可靠运行,是航天工程师们需要面临的重大课题。 作者在书中穿插的工程案例分析,极具启发性。通过对实际航天器项目的设计思路、遇到的问题以及解决方案的解读,我能够更直观地理解理论知识在实际应用中的重要性。 这本书不仅仅是技术性的讲解,更传递了一种追求卓越、严谨务实的工匠精神。我能够感受到作者在撰写过程中,对每一个细节的考量,对每一个概念的打磨,力求将最准确、最精炼的知识呈现给读者。 对于像我这样,对航天事业怀揣着强烈兴趣的读者来说,这本书无疑是一座宝库。它满足了我对航天器结构和机构的好奇心,更激发了我对未来科技发展的憧憬。 总的来说,《航天器结构与机构》是一部极具价值的专业书籍。它不仅是我学习航天知识的重要参考,更是我探索航天奥秘的起点。我从中受益匪浅,也对中国航天事业的蓬勃发展感到由衷的自豪。

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当《国之重器出版工程》之《航天器结构与机构》这本厚重的书籍呈现在我面前时,我立刻被它所传达出的严谨、求实、创新以及对国家重大工程的担当精神所深深吸引。 我尤其欣赏作者在介绍航天器结构时,将其比作“战甲”的类比。这种比喻,不仅形象地展现了航天器结构在抵御空间严酷环境(如辐射、微流星体撞击、极端温度变化)方面的关键作用,更突显了结构设计的重要性。作者详细阐述了不同防护层级的设计理念,以及材料选择的考量因素,这让我对航天器在极端环境下的生存能力有了更直观的认识。 书中关于“结构的稳定性分析”部分,我进行了反复的研读。航天器在飞行过程中,其结构需要承受巨大的载荷,同时又要保持形状的稳定。作者通过引入屈曲、失稳等概念,详细讲解了如何通过结构优化和材料选用,来确保航天器在各种工况下都能维持结构的稳定性,从而保障任务的顺利进行。 我非常关注书中关于“载荷传递路径的设计”的论述。一个复杂的航天器,其载荷的传递路径并非单一,而是通过多个结构件协同完成。作者深入剖析了载荷是如何从外部载荷点,通过各个构件传递到固定点,并解释了如何通过优化载荷传递路径,来减轻结构重量并提高承载能力。 在机构部分,我被“机构的定位与定向精度”的讲解深深吸引。无论是望远镜的精确指向,还是科学仪器的精确部署,都离不开机构的高精度定位和定向能力。作者详细介绍了实现这些高精度要求所涉及的伺服系统、编码器以及反馈控制等关键技术。 我对书中关于“机构的失效模式与预防措施”的介绍非常感兴趣。在航天领域,任何微小的失效都可能导致灾难性的后果。作者通过分析各种可能发生的失效模式,如磨损、断裂、卡死等,并阐述了相应的预防和诊断方法,这对于提高航天器机构的可靠性至关重要。 书中对“航天器发射载荷环境的模拟与测试”的详细描述,让我看到了工程实践的严谨性。从振动试验到冲击试验,再到热真空试验,每一步都是对航天器性能的严苛考验,也是确保其成功飞行的重要保障。 我从这本书中,不仅学到了航天器结构与机构的专业知识,更深刻体会到了中国航天事业背后那股不屈不挠、追求卓越的工匠精神。 这本书的语言表达清晰流畅,作者善于将深奥的科学原理,通过浅显易懂的语言和图表,有效地传达给读者。 总而言之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性和思想性于一体的力作。它以其深厚的专业底蕴和丰富的工程实践,为我打开了深入了解中国航天科技的绝佳窗口,也让我对这项伟大的事业有了更深层次的理解和由衷的敬佩。

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当《国之重器出版工程》中的《航天器结构与机构》这本书送到我手中时,我立刻被它沉甸甸的质感和内涵所吸引。这本书不仅仅是一本关于航天器技术的工具书,更像是一扇通往中国航天发展脉络的窗口。 我尤其赞赏作者在本书中对航天器结构“生命周期”的系统性阐述。从概念设计、详细设计,到制造、测试、发射、在轨运行,再到退役,每一个阶段都伴随着对结构和机构的特殊要求和挑战。作者的讲解,让我能够完整地理解一个航天器从无到有,从设计到实现的整个过程。 书中对不同类型航天器结构的对比分析,是我非常感兴趣的部分。比如,在设计卫星结构时,需要考虑的因素与设计载人飞船的乘员舱结构,在侧重点上会有显著的差异。作者通过列举具体的结构形式和材料应用,让我对这些差异有了清晰的认识。 我尤其被关于航天器“减重”设计的章节所吸引。在航天领域,每一克重量都意味着巨大的成本和技术的挑战。作者详细介绍了各种轻量化设计的方法,例如仿生结构、复合材料的应用以及先进的连接技术,这些都让我大开眼界。 关于机构的动、静特性分析,也是我仔细研读的部分。航天器的机构需要具备极高的精度和稳定性,才能完成复杂的任务。作者对这些理论的讲解,让我理解了为什么一个微小的误差都可能导致任务失败。 书中对“机构的集成与验证”的描述,同样让我印象深刻。在实际工程中,单个机构的设计成功只是第一步,更重要的是如何将它们有效地集成在一起,并进行全面的测试,以确保整体的可靠性。 我喜欢书中对一些关键机构的“设计故事”的分享。例如,在设计航天器对接机构时,需要考虑的接口的精度、接触力的控制以及冗余备份等。这些细节的描述,让我感受到工程师们的智慧和对细节的极致追求。 从书中,我不仅学习到了航天器结构与机构的专业知识,更体会到了中国航天人敢于创新、勇于突破的精神。书中字里行间的严谨与务实,让我对这群默默奉献的“国之重器”们充满了敬意。 对于想要深入了解航天工程的读者来说,这本书无疑是不可多得的宝藏。它系统地梳理了该领域的知识体系,并结合了丰富的工程实践经验,为读者提供了一个全面而深入的学习平台。 总之,《航天器结构与机构》是一部集科学性、工程性、历史性于一体的杰出著作。它不仅为我打开了通往航天领域的大门,更让我对这项伟大的事业有了更深刻的理解和由衷的敬佩。

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