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航天先进制造技术研究联合基金集成项目成果简介航天先进制造技术研究联合基金集成项目
航天器高性能惯性执行机构关键制造技术基础
项目成果简介
航天先进制造技术研究联合基金由国家自然科学基金委员会和中国航天科技集团有限公司共同设立，“航天器高性能惯性执行机构关键制造技术基础”是联合基金集成项目之一，由北京控制工程研究所牵头，北京理工大学、清华大学和北京科技大学共同承研，项目于2018年12月获得基金委资助，项目周期为2019年1月至2022年12月，直接经费880万元。控制力矩陀螺(CMG)是敏捷卫星和大型航天器必不可少的关键执行机构。随着我国航天器性能的提升、寿命的延长，现有产品已经不满足应用需求，集中表现在长期运转稳定性的不足。项目针对影响航天器CMG长期运转稳定性的微变形、微供给和微振动3个主要因素，分别开展精密轴系支撑结构残余应力表征及其演化规律、精密轴系润滑剂微渗流行为与调控方法以及CMG扰振特性与减隔振一体结构制造方法的研究，为大力矩、长寿命、低扰振CMG研制奠定科学基础，指导工程实践。
在基金委4个科学问题属性的导向下，项目组发挥科研院所应用需求牵引明确，成果转化顺畅的优势，同高校强强联合，建立了铝合金多尺度残余应力无损表征技术方法体系，发展了基于深度学习的应力场快速反演方法，掌握了铝合金残余应力的演化规律；构建了孔隙尺度模拟框架，获得了微量供油芯阀材料的构效关系，采用本征渗透率代替实际渗透率测量，建立了高低速渗流相似方法；提出了嵌入式局域谐振超结构和一体式准零刚度超结构的理论模型，阐明了超结构低频宽带隔振机理，建立了CMG微振动特性减隔振一体超结构设计方法。基于机理研究取突破，建立了CMG制造装配过程相关的规律、方法，指导了设计和工艺优化，解决了产品研制技术瓶颈，促进了航天制造基础技术的发展，为中国航天制造业自主创新能力提升作出了贡献。
发布日期： 2023-02-09
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