实践5号卫星有效载荷机箱结构设计和工艺(1)
实践５号卫星有效载荷机箱结构设计和工艺
黄红锦庄国治
（中国科学院空间科学与应用研究中心１
摘要；本文详细介绍了实践五号卫星有效载荷机箱结构设计和工艺，进一步阐述了仪器结构设计的标准化和通用化，并介绍了机箱结构系统的可靠性分析。
关键词：有效载荷机箱结构设计：［艺，
≯
１、前言：
实践５号空间环境８台仪器
ＳＹ０１－５单粒子事件监测器
ＳＹ０２．５单粒子事件屏蔽效应试验
ＳＹ０３．５单粒子事件翻转试验仪
ＳＹ０４．５单粒子事件综合试验仪
ＳＹ０５－５单粒子锁定试验仪
ＳＹ０６．５高能粒子重离子探测器
ＳＹ０７．５高能电子探测器
ＳＹ０８．５辐射剂最仪
以上８台仪器两种结构尽可能采用通用化结构设计，在满足仪器设备电性能的前提ｒ保ｉ止机箱结构有足够机械强度和刚度，尽可能减少结构的外形尺寸和质量，贯彻标准化、通刖化，提高结构的可靠性．使产品达到要求。
２、技术指标
２ｌ仪器结构尺寸等主要技术指标
本仪器整体结构为长方体．传感器安装于前面板，传感器开窗与否根据各仪器的要求而定．接插什位丁＝仪器顶部，机箱是安装和保护电子元器件的重要结构，要对安装电子元器件的印制板进行布局，使机箱结构有一个最为简捷的传力途经，设计出体积小，重量轻，有很好的刚度和强度的机箱．符合设计和建造规范的要求，没有任何尖角，对人员和不会造成任何伤害。２．２拼装式的板块组合结构
这种结构形式适用于具有多块线路板的仪器，机箱体有上盖板、左侧板、右侧扳、底扳、前面扳、后面板、支撑板、屏蔽扳、角铝等零件组成（见机箱结构简图）。
ａ本体尺寸：１８５×１２５×１６０
ｂ．最人尺寸（含凸耳）：２１４ｘ１２５×１６０
ｃ底面尺寸：２１４×１２５
ｄ安装孔：４×中４．５
ｅ＋安装尺寸：２００±０．１５×１０４±０．１５
ｆ接触面状态：安装面为平面，凸耳厚度为７ｔｍ，材料为ＬＹｌ２Ｃ２．不平度为≤Ｏ．１ｒｎｍ／１００×
１９５
１０Ｕ
ｇ接触电阻：≤５ｍＱ
ｈ．机壳材料：ＬＹｌ２ＣＺ
ｉ整机重照：２．５ｋｇ（ｆｉ－电子学线路）
２３整机环境模拟试验要求
ａ．力学试验
按型号环境模拟试验规范进行．仪器结构设计必须保证仪器具备足够的强度和刚度，在环模试验时及在轨运行时，不产生不期望的弹、塑变形
ｂ温度试验
按照型号的试验规范执行，一般为一ＩＯ。Ｃ－一＋４５。Ｃ
Ｃ真空试验
按试验规范进行
二．４仪器与卫星平台接口
２．４．１仪器与安装平台接口
ｎ＿安装孔：４×中４５Ｍ４螺钉
｝）安装尺寸：２００±０．１５×１０４±０．１５
２．４２仪器对ｐ旱平台的要求
凡采＿Ｌ｝Ｊ本通＿【｝ｊ设计的仪器，其传感器均装于前面板，对卫星平台的要求一般为开窗或对蒙皮有特殊要求，将根据其传感器特征分别提出。
２．４．３电连接器
电连接器位于仪器顶部．可以很方便地与平台电缆网连接，具体型号将根据卫星要求决定。
３、仪器结构设计
仪器结构一般分为传感器和电子学机箱两部分本设计为通＿【；｝ｊ设计，仅只给传感器留有他置。
３Ｉ传感器结构设计
根据硝号要求进行设计。
３．２Ｉ＿乜子学机箱设计
３２ｌ机箱设计
通Ｈ｛化机箱是由七块经多道ｌ＋序加Ｊ：而成的ＬＹｌ２ＣＺ铝板组装而成，７块铝板分别Ｊ，Ｊ盖板、左侧板、右侧扳、底板、前面板、后面板以及加固印制板用的支撑板、压条。
机箱底板和顶板，各有６道１．７ｍｍ宽的母板及支撑板固定槽．它们分别由一块８ｒｎｍ和７ｍｍＪ宁铝板加工而成。
仪器支撑扳Ｈ｛于同定印制扳母板，它的两端插入机箱、左右侧板，仪器前后面板、左矗｛！ｆ！｜ｌ扳以及屏敝扳均与它们连接，从而保证机箱有足够的刚度和强度．根据以往经验，环境模拟试验时不可能产生不期望的弹、塑变形。
仪器前后面板均为３ｍｍ厚铝板，用Ｍ３螺丝与左右侧板及机箱顶板、底扳连接。
仪器左右侧板由厚度为８ｍｍ的铝板加工而成，除插槽外，厚度为３ｍｍ，并与机箱顶、底板
相连。
仪器底扳与仪器安装凸耳为一体，底板周边为７ｍｍ厚，底极不平度≤０ｌｍｍ／１００ｍｍ：粗糙度≤６４ｕｍ。
仪器传感器同定于前面板。
上述殴计不仅保证仪器有足够的刚度和强度，对仪器调试也十分方便：拆下．底板即可插入或敬出印制电路扳，拆下前面板．即可安装传感器：前后面扳均拆下，仪器仍为一整体。
３２２印制板的安装设计
机箱共设计５块电路扳（母板不计在内）．如果仪器仅只要４块印制板，可以少插一块。
各印制电路板平行于前面板、线路板从底部插入，为提高印制电路板力学特性，设计时采Ｈ｛１．５ｍｍ厚的７×７ＬＹｌ２Ｍ的铝压条加固同定，即两端用螺丝将压条蚓定于左右侧扳，印制电路扳通过母扳与接插件连接，母板固定于支撑板上，支撑板四周与机箱紧紧相连。
３２．３屏蔽板设计
本仪器机箱设计一块１８１×１２９、厚度为１．５ｍｍ的铝屏蔽板，如图９所示插入第一块印制扳（前置放人器）后。其目的是提高仪器扰能力。
屏蔽板设计时．采＿Ｌ｝ｊ４点吲定方式，其顶部两点闻定住支撑板上，底部两点分别同定住饥箱左也侧板，从而改善了机箱力学特性。
３２．４凸耳设计
凸耳删于仪器与平台接口（安装），本仪器凸耳四只，根据型号任务规范设计。如幽ｌ所可：。
凸耳厚度为７ｍｍ，安装孔为０４．５，Ｍ４螺钉安装。
孔的粗糙度为１．６，棱边倒圆分别为ＲＯ５。
仪器参考孔Ｒ为左下角凸耳中心７Ｌ，仪器前后面板到凸耳的中心孔Ｂ＝８ｍｍ，Ａ＝７ｍｍ。３．２．５电连接设计
根据型号要求决定，机箱仅只在顶部与后面板设计电连接位置。
３２６仪器标记设计
仪器标记为菱形框刻字，菱形尺寸为６０×３０，何丁机箱顶部。
３２７仪器测温点
仪器测温点根据型号要求执行。
４、机箱结构系统的可靠性及其他设计
４ｌ可靠性没计
本仪器结构设计必须确保机箱具有足够的强度和刚度，在环境试验、Ｅ行试验、住轨运行州间不产生不期望的弹、塑性变形根据以往的经验，本设计能承受上述各种试验考核已采取的可椎性措施有：
ａ支撑板设计：吲定母扳并大大增加了机箱的强度；
ｂ屏蔽板设计：为屏蔽扳而设计，同时增加了机箱的强度。
４２电磁兼容性设计
４２１抗干扰设计
本设计可以采Ｈ＝｜多处屏敝设计措施，即将干扰源（主要是高压电源）和易受干扰的电路（前
置放人器）分别屏敝，具体措旌有：
ａ前置放人器印制扳（即第一块扳）厚设置一块屏蔽板．
ｂ屏蔽板设计：根据仪器具体要求进行设计
ｃ传感器设计：传感器筒体接地屏蔽
４２．２其他设计
ａ尽可能减少电磁辐射
ｂ通刚机箱迎接电阻＜ＳｍＱ
４：ｊ温控涂层相关殴计
通瑚的机箱热设计主要是机壳温控处理，即刚极化处理，以及安装面保护。本结构设计时已考虑剑温控设计要求，在机箱选材，材料热处理状态，机加ｒ工艺以及安装面等方面均按仪器温控设计要求进行。
５、机箱的通用化
通州机箱在空间环境各类仪器中已得到ｊ“泛应用。
实践5号卫星有效载荷机箱结构设计和工艺
作者：黄红锦， 庄国治
作者单位：中国科学院空间科学与应用研究中心本文链接：https://www.360docs.net/doc/7616920080.html,/Conference_4109950.aspx
机柜结构设计经验
1，关于板材： 冷板: SPCC,没有表面处理, 后处理喷粉或者电镀的时候,需要清洗 覆铝锌板:SGCC, 具体规格没研究过. 不过板材本身质量也分级别,如果你要问清楚,最好去找加工厂的工艺部 电解板:SECC 和SGCC一样可以直接喷涂.印象中比铝锌板要贵一点点. 价格上年中的报价冷板7000左右/吨 SGCC 8x00/吨电解板9x00~10k/吨不过据说现在又降价了. 没仔细问. 你可以自己网上查,或者打电话找批发商问. 2. 丝印: 每个公司要求不一样. 有的是结构人员负责,我也见过平面设计负责的. 标注方面要求不一,这里就不说了. 我这里处理就是用coreldraw出1:1的丝印图给加工厂直接做.出图的时候不标注尺寸,直接要求按照电子文件1:1制作网板. 3. 论坛里面有专门做拉丝的介绍. 除了拉丝,还可以喷砂 4. 表面处理: 原则上本身有涂覆层的材料不用做表面处理. 表面镀层覆着力不够.脱落造成的生锈不属于设计问题. 是厂家的选材问题. 5. 通讯机柜机柜一般都按照IEC60297的结构尺寸来坐. 电力柜没做过,不是很清楚. 安规看销售地区不同,所要求的不同. 最严格的应该是NEBS吧插箱的标准就很多CPCI ETSI ATCA 6. 接地有单点接地,多点接地, 就近接地还是远端接地.功能上分保护地,工作地,防雷地等等. 要看你客户的设备是采用的什么接地方案,他们给出原理图你再来设计. 这样比较合理. 不是所有的设备都是一个接地方法的 7. 导电漆中含有导电介质,比如银粉. 导电漆我基本没用过,平时都是直接喷粉,所以导电漆喷涂保护这个说法没碰到过. 冷板喷涂和镀锌版喷涂成本几乎一致. 因为冷板要先电镀,否则就得全喷. 本身油漆喷涂是按面积算得,所以冷板得材料就便宜一点也在喷涂这边多花了钱. 从工序上说,冷板零件还要电镀,比镀锌版麻烦. 大批量的时候,铝板阳极氧化拉丝的价钱和前面的可能要贵点 8. 包装: 如果设备本身很重, 里面垫EPE,外面纸箱或者木箱. 一般超过10U的插框就要求木箱包装. 具体的包装设计建议是有专门的包装厂设计. 他们只要看到产品的外观尺寸就可以制作了. EPE内胆和外箱之间要求留5mm左右的间隙,防止运输时有冲击损坏设备.
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飞行器总体设计课堂作业 “吉林一号”小卫星结构设计特点及其原因 学号151220212 姓名黄爱恩 南京航空航天大学 二○一五年五月
目录 1 任务概述 (2) 1.1概况 (2) 1.2进展——“吉林一号”卫星已进入研制第三阶段............................. 错误！未定义书签。 2 “吉林一号”的结构特点 ...................................................................... 错误！未定义书签。 2.1小卫星——小卫星体重不超1吨 .......................................................... 错误！未定义书签。 2.2吉林省小卫星工程——初步规划小卫星每天绕地球16圈 (2) 2.3结构特点——“吉林一号”身材娇小外形尺寸也就1立方米 (3) 2.4结构特点——“一箭四星”开创我国商业卫星应用先河 (4) 2.5结构特点——“千里慧眼”为百姓提供高端服务 (5) 3 任务完成情况 (5) 3.1创新发展打造航天信息产业集群 (5) 3.2“长光卫星技术有限公司成立于2014年12月，长春 (6) 4 任务取得成果 (6) 1.1“靶位定向”商业市场潜力巨大 (6) 2.2宏伟规划15年内实现138颗卫星在轨 (7) 5参考文献 (8)
1任务概述 1.1概况 “吉林一号”小卫星升空在即，航天产业园建设快马加鞭 五月春城莺飞草长、鲜花盛开，春城处处涌动项目建设热潮。在众多大项目、好项目之中，“吉林一号”卫星项目的进展最牵动人心。 近日，记者从中科院长春光机所卫星科技公司了解到，由中科院长春光机所长光卫星技术有限公司研制的我国首颗商用遥感小卫星“吉林一号”预计将于今年年底前实现发射升天，“千里慧眼”即成现实，卫星对于全省人民来说，将不再遥不可及。 1.2进展——“吉林一号”卫星已进入研制第三阶段 东北地区的首颗商用卫星“吉林一号”是一种遥感卫星，采用“星载一体化”的整星设计方法和系列化、商业化发展思路，形成全方位、全地域空间遥感信息获取能力，满足民用航天装备发展和国民经济建设对遥感卫星需求。 王家骐院士透露，“吉林一号”卫星的正式研制工作已经开展了三年时间。“卫星研制分模样、初样和正样三个阶段，‘吉林一号’已经顺利地通过前面两个阶段的测试，进入了正样试验阶段。”王家骐透露。第一阶段：“模样” 王家骐解释，在“模样”阶段，主要任务是确定卫星的性能，以及所有与其有关的技术问题。这方面的知识很复杂，涉及光学、电子、机械、结构等等，要把所有的技术问题都解决，然后才能进入初样阶段。培育出“吉林一号”的团队，覆盖飞行器设计等多个学科，总人数近60人，有院士1人，长江学者1人。第二阶段：“初样”“模样”阶段结束后，工程就进入了第二阶段：“初样”。这一阶段非常重要，要开展一系列包括力学、热学在内的严格模拟环境试验，以此
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标准机柜结构设计规范
Q/UTS UT斯达康通讯有限公司企业标准 Q_UTSB_006A0_2004 19″标准机柜结构设计规范 The mechanical criterion of 19 inch normal cabinets designing 2005-11-15 发布 2005-11-15 实施 U T斯达康通讯有限公司发布
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现代微小卫星技术及发展趋势_詹亚锋
现代微小卫星技术及发展趋势 詹亚锋,马正新,曹志刚 (清华大学电子工程系微波与数字通信国家重点实验室,北京100084) 摘 要: 微小卫星以其独特的魅力,已经引起了人们越来越多的关注.本文结合当前微小卫星的研究现状,分析 了微小卫星的技术特点,并结合它的特点,提出了微小卫星的设计对策.最后对微小卫星的发展趋势,提出了一点看法. 关键词: 微小卫星;多功能体系;微机电;卫星组网 中图分类号: TN927+.2 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2000)07-0102-05 Technology of Modern Micro Sa tellite and Its De velopmen t Direction ZHAN Ya -feng ,MA Zheng -xin ,CAO Zhi -gang (Stake Key L ab .on Micr owave &Digital Communic ations ,Elect ronic Engine ering Depar tment ,T singhua Unive rs it y ,Be ijing 100084,C hina ) Abstract : Micro Satellite has attracted people 's interests because of its particular fascination .This paper anal yzes the technical characters of micro satellite according to its present research situation and summaries s ome des ign strategies based on its characters .At the end ,some viewpoints for development direction of micro satellite are presented . Key words : micro -satellite ;multifunctional structures ;MEMS (micro electronic mechanical system );satellite network 1 现代微小卫星简介 自前苏联1957年10月4日发射了第一颗人造地球卫星Sputnik 以来,卫星得到了广泛的应 用,其家族也变得越来越庞大.卫星有多种分类方法,按照星体重量的不同,可以分为如下几种(表1). 纵观这40多年的历史,可以清楚地发现卫星的发展经历了从小卫星到大型卫星又到小卫星的道路.受技术的限制,人类发射的第一颗卫星属于微小卫星的范畴,其重量 表1 卫星的分类大卫星>1000kg 中型卫星500～1000kg 小卫星100～500kg 微小卫星10～100kg 纳卫星1～10kg 皮卫星0.1～1kg 飞卫星 <0.1kg 只有50kg ,功能也极其简单.后来随着技术的不断发展,人们的需求也日益多样化,卫星的功能也变得越来越复杂.于是它 的体积慢慢扩大,重量逐步增加,造价越来越昂贵,承担的风险也越来越大.此时人们又逐步把目光投向了小型卫星.因为小型卫星有如下一些主要特点:重量轻、体积小、成本低、研制周期短、轨道低、发射容易、生存能力强、风险小,还有一点就是它的技术含量相当高.正是由于这些特点,微小卫星已经受到了各方面特别是经费有限而技术力量雄厚的大学的广泛关注,并得到了迅速发展.国外的许多大学已经研制并发射了自己的微小卫星,如英国的Surrey 大学等.国内若干所主要大学也正在加入这一个行列. 2 微小卫星的技术特点 微小卫星虽然有许多与众不同的特点,但却是“麻雀虽小,五脏俱全”.和一般卫星类似,它包括如下几个部分:有效 载荷、控制、电源、结构、推进和测控等[1] .在传统卫星技术的基础上,随着微机械、集成电路技术的发展,这些部分必将获得突破性进展.下面结合这几个部分讨论一下微小卫星的技术特点.2.1 有效载荷 微小卫星上的有效载荷随卫星的功能不同而有一定的差别,但都离不开通信模块. 通信模块一般包括天线和转发器.天线按功能可以分为接收天线、发射天线、遥测遥控天线和用于星际通信的专用天线等.目前转发器几乎都是采用弯管式转发器,它对上行信号是透明的,只是做了简单的低噪声放大、变频和功率放大等处理后就直接由发射天线向地面发送.如果采取星上再生处理技术,就可以大大提高系统的通信质量.所谓星上再生处理技术,就是转发器对收到的上行信号进行信道分离、解调再生、信道译码等处理,从而恢复出地面的基带信号,并根据目的地址进行星上交换,然后进行信道编码、调制、信道合成等处理,把信号调整到对应下行目的地波束的相应信道上.这样处理之后可以获得如下几点好处:通过对数字信号的解调再生、信道的编译码,避免上下行噪声积累;采用多个点波束,每一个 收稿日期:1999-07-14;修订日期:2000-02-12 基金项目:国家自然科学基金(No .69772022)资助项目 第7期2000年7月电 子 学 报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol .28 No .7 J uly 2000
机柜技术要求
机柜 设备/材料采购项目技术规范书 二○一六年五月
1 机柜技术要求 1.1 使用条件 工作温度：-5℃~ +40℃ 相对湿度：≤85%（+30℃时） 大气压力：70~106kPa 贮运温度：-25℃~ +55℃ 1.2 外观要求 机柜涂覆层应表面光洁、色泽均匀、无流挂、无露底。金属件无毛刺、无锈蚀。走线布置合理并符合规范，保证布线后整体外形美观。 机柜门板、侧板平整，无扭曲、无变形，也不明显抖动。门板开孔均匀。 机柜标志应齐全、清晰、色泽均匀、耐久可靠。机柜正面和背面上方应设有用以标注序号的标签或位置，列头、列尾机柜朝外的侧板上应设有用以标注列号的位置。 机柜及其附属部件、涂覆层、标志、饰物等均应采用阻燃材料。 机架为19”标准框架结构，正、背、侧门及顶板为黑色（颜色甲定）。 1.3 机柜尺寸、结构及配置 机柜外形尺寸定义如下图。 机柜外形尺寸示意图 IDC机柜为前进风机柜。 机柜尺寸（高度H×宽度W×深度D）=2200mm×600mm×1100mm。
1.4 基本结构 机柜按照标准YD5083《电信设备抗地震性能检测规范》要求，带载500kg 通过8级及以上烈度结构抗地震测试。 机柜可以并列安装，随机应配有并柜连接件。并列排放的机柜间应有侧板隔离。 机柜的水平调节角及底轮可自由拆卸，方便机柜整体搬移,每台机柜都能够平整的放置在底座上，并使用连接螺栓与底座连接固定。 机柜用料及螺丝、螺钉等联接器件均应为经过不锈处理材料。 机柜需要配置和机柜配套螺丝、螺帽。 机柜整体净载重达到1000kg以上，保证在长期承重情况下各部件不变形弯曲,按要求提供检测报告。 内部结构 机柜内部应设置4根安装立柱，用于安装设备和固定层板。安装立柱能够前后移动调节。安装立柱的间距、孔距等机柜内部尺寸结构应满足GB/T 19520.1和GB/T 19520.2的要求。机柜承重立柱至少承重1300kg以上。机柜前门立柱需要有具体U数标示。 机架配置15层设备托板，托板也应考虑通风散热，标准托盘承重80kg，配M6固定设备钢螺栓50套，同时应考虑受力支撑点，保障托盘受力均匀，不变形。托盘应便于安装和拆卸，其安装高度和前后位置可以调节。托盘的固定方式为卡扣式固定（可根据用户需求调整，使用螺丝或弹性插销、卡接部件等固定方式）。托盘为镂空型(要求有通风孔)，以利于散热。 1.5 机柜基本要求 机柜门和侧板为可拆卸式结构，门的开合转动灵活、锁定可靠、施工安装和维护方便。门的开启角应不小于110°。前后门采用外开门方式，机架正门和背门应为全网格双开门，网格等效直径不小于6mm，通风面积比例至少70%，顶板亦为网孔状，要求同前。 机柜内部设备的有效安装深度不小于800mm，前立柱与前门框的距离为50mm（若实际距离不等于50mm，乙方需给出合理的解释）。PDU或插座（包括服务器电源插头与插座连接之后）不能阻挡服务器设备的安放。 机柜采用上走线设计，顶板预留进线孔，进线孔不少于6个，进线孔为方形，
人造卫星设计分解
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沈阳航空航天大学课程设计任务书 承诺书 本人声明所呈交的课程设计说明书是本人在导师指导下进行 的设计工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得沈阳航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。 本人授权沈阳航空航天大学可以将论文的全部或部分内容进 行存档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。 （保密的论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日期： 2015.9.18
摘要 课程设计目的在于培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。本文对人造卫星进行了相关的设计、绘制和装配。这次课程设计持续三周，用CATIA进行绘制并进行合理的调整。 关键词:CATIA.人造卫星设计.装配
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机箱结构设计技术规范
文件名称：机箱结构设计规范 编号：RD-SJ-004 版本：A0 页次： 1 / 23 编写：审核：批准/ 日期： 1 范围 本规范适用于工业类计算机机箱的结构设计，并针对军工产品与需要实施特性分 类的工业计算机规定了特性分类在设计文件上的表示方法。 2 规范性引用标准及参考文献 2.1 GB/T 3047.2-1992 高度进制为44.45mm的面板、机架和机柜基本尺寸系列 2.2 GB/T 14665-1998 机械工程CAD制图规则 2.3 GB/T 2822-1991 标准尺寸 2.4 SJ/T 207.1-3-1999 中华人民共和国电子行业标准《设计文件管理制度》 2.5 《电子设备结构设计原理》 3 定义： 特性分类：根据特性的重要程度，对其实施分类的过程。特性分为三类：关键特性、重要特性和一般特性； 关键特性：如有故障，可能危及人身安全、导致武器或完成所要求使命的主要系统失效的特性；具有此特性的零件称关键零件； 重要特性：如有故障，可能会导致最终产品不能完成所要求使命的特性；具有此特性的零件称重要零件； 一般特性：该特性虽与产品质量有重要关系，但如有故障，一般不会影响产品的使用性能；仅有此特性的零件称一般特性； 4 机箱设计的基本要求 4.1 证产品技术指标的实现：设计机箱时，必需考虑机箱内部元、器件相互间的 电磁干扰和热的影响，以提高电性能的稳定性；必需注意机箱的强度、钢度 问题，以免产生变形，引起电气接触不良、门、插接件卡滞，甚至受振后损 坏；必需按实际工作环境和使用条件，采取相应的措施以提高设备的可靠性 和使用寿命，保证产品技术指标的实现。 4.2 便于设备的操作使用与安装维修：为了能有效地操作和使用设备，必须使机
微小卫星星务分系统的硬件设计与实现
微小卫星星务分系统的硬件设计与实现 张景楠1，2，李华旺1，2，朱野2 （1.中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050；2.上海微小卫星工程中心，上海200120）摘要：为了适应微小卫星综合电子系统的迅猛发展，使卫星能够实现自主管理和数据处理，需要构造合理有效的微小卫星星务分系统的硬件系统。在对星务分系统功能需求分析的基础上，提出了微小卫星星务分系统的硬件设计方案，并对处理器模块、数字量模拟量模块、星内通信模块、总线模块、电源模块和遥控模块的结构和原理进行了详细的阐述。文章提出的硬件设计方案可以提高微小卫星自主运行能力，实现小卫星长期安全可靠运行关键词：微小卫星；星务分系统；功能需求；硬件设计中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2014）15-0177-03 The hardware design and realization of micro satellite ’s house keeping system ZHANG Jing 鄄nan 1，2，LI Hua 鄄wang 1，2，ZHU Ye 2 （1.Shanghai Institute of Micro 鄄system and Information Technology Chinese Academy of Science ，Shanghai 200050， China ；2.Shanghai Engineering Center for Micro 鄄satellite ，Shanghai 200120，China ） Abstract:In order to adapt to the rapid development of micro satellite integrated electronic system ，to make the satellite can realize the independent management and data processing ，it is necessary to construct a reasonable and effective hardware system for micro satellite ’s house keeping system.Based on the analysis of function requirement for satellite ’s house keeping system ，put forward the hardware design scheme of micro satellite ’s house keeping system ，and expatiate on the structure and principle of processor module ，digital and analog module ，intra 鄄satellite communication module ，bus module ，power supply module and remote control module.The hardware design scheme proposed in this paper can improve micro satellite ’s autonomous operation ability ，and realize the long 鄄term safety and reliable operation for micro satellite.Key words:micro satellite ；satellite ’s house keeping system ；functional requirements ；hardware design 收稿日期：2014-04-12 稿件编号：201404128 基金项目：中科院创新基金项目（CXJJ-11-S107）；上海市自然科学基金资助（11ZR1435000）作者简介：张景楠（1990—），男，山东泰安人，硕士研究生。研究方向：微小卫星星载计算机。 星务分系统是小卫星信息系统核心，负责卫星的任务调度和综合信息处理工作[1]。早期的通信卫星仅仅起到无线电通信的中继作用[2]，对卫星采集到的数据不做任何处理就进行下发，卫星所能完成的工作有限，处理数据需要地面站的配合。因此有必要设计与实现卫星星务分系统，以提高卫星的自主性和智能化。卫星星务分系统是整星的管理和控制核心，负责完成各种飞行管理工作，星上时间管理并完成整星校时、自主运行模式控制和管理、卫星姿态控制算法实现、遥测数据组帧存储、遥控指令解析执行等。 本文充分分析卫星其他各个分系统对星务分系统的需求，并结合星务分系统的任务要求，综合考虑各个硬件协同的工作[3]，以达到满足总体对星务分系统的各项功能与性能指标的要求。 1星务分系统的功能需求 卫星是由完成规定任务所必需的专用系统和通用系统 组成[4]。根据星务分系统的任务要求，硬件为软件的执行提供数据处理的运算和存储支持，为星上设备的通信接口和数据传输提供通路。对星务分系统的功能分析可以从硬件需求的各个方面进行分析和功能的初步划分。 微小卫星星务分系统的任务对硬件的需求主要包括：数据存储和运算能力的需求以及系统硬件接口的需求。 1.1存储和运算能力的需求 微小卫星星务分系统需要完成卫星遥控指令的执行，遥 测数据的采集，姿控算法的实现，整星飞行模式的控制，系统级的可靠性管理与异常情况下的系统恢复能力设计，因此需要星上具有一定的处理能力来完成所有功能所需的运算。为完成数据的处理、算法的执行，星上遥控指令和遥测数据的缓存，星上工作模式程控数据表的存储，注入程序的运行，星务分系统需要提供足够的存储能力用于完成分系统的任务。 1.2系统硬件接口的需求 为实现星上设备的控制和管理，星务分系统需要根据各 个设备的接口特性设置与之相匹配的接口用于完成星上设备数据的接收和发送，控制指令的发送和遥测数据的采集。根据星上设备的接口形式，星务分系统需要提供数字量输入输出接口、模拟量输入接口（包含热敏电阻通道）、模拟量输出接口、 RS422接口、1553B 接口、同步串口等各种类型的硬件接口。 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第22卷Vol.22第15期No.152014年8月Aug.2014 －177－
超轻型飞机结构设计
飞机构造学结课大作业——超轻型飞机结构总体设计 目录 一．总体外形设计 二．机翼结构设计 三．机身结构设计 四．尾翼结构设计 五．起落架结构设计 六．连接处结构设计 七．设计心得与体会
一．总体外形设计 飞机主机翼采用中单翼布局，附加翼尖小翼。主翼接口放在机身重心附近，机翼部布置储油箱和起落架的收纳藏。垂尾平尾采用平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局，整体采用对称翼型。飞机采用前三点可收放式起落架，机身上设置整流罩减阻。 二．机翼结构设计 1.机翼
平直翼型：低速气动特性良好，诱导阻力小，升阻比大。 梯形结构：制造工艺比较简单且诱导阻力比较小且结构重量轻。机翼翼尖有一定的后掠，能增加横向安定性。 平凸翼型：结构简单，便与生产，而且气动特性比较好。 中单翼型：干扰阻力最小，起落架高度相对降低，收藏所占空间也较小。 翼尖小翼：可增加飞机的飞行速度，飞行时间，减小了飞行阻力，减少油耗，翼尖涡流。 2.翼梁 翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩。翼梁主要由上、下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力。本次设计采用具有“工”字形剖面的腹板式翼梁。
腹板式翼梁：相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大。另外，这种结构的翼梁制造工艺简单,成 本低，适用于超轻型飞机的设计与制造。 3.纵墙 它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁，位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼。它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机
翼扭矩。 4.翼肋 构架式翼肋：由缘条,直支柱,斜支柱组成。用于结构高度较大的机翼上。 普通翼肋：此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板。 加强翼肋：主要用于传递和承受较大的集中载荷。其中缘条承受弯矩引起的轴力, 腹板受剪力作用。 5.蒙皮 蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。此次还参与机翼的总体受力。蒙皮与桁条和翼梁缘条共同承受由弯矩引起的轴向力的同时，还与翼梁腹板
机箱设计规范
深圳市研祥智能 编号：WC-R&D- 版本： A0 页次： 1 / 23 科技股份有限公司 编写：审核：批准/日期： 1.范围 本规范适用于工业计算机类标准19＂上架机箱的结构设计。 2规范性引用标准及参考文献 2.1GB/T 3047.2-1992 高度进制为44.45mm的面板、机架和机柜基本尺寸系列 2.2GB/T 14665-1998 机械工程CAD制图规则 2.3GB/T 2822-1991 标准尺寸 2.4《电子设备结构设计原理》 3机箱设计的基本要求 3.1.1保证产品技术指标的实现：设计机箱时，必需考虑机箱内部元、器件相互间 的电磁干扰和热的影响，以提高电性能的稳定性；必需注意机箱的强度、钢 度问题，以免产生变形，引起电气接触不良、门、插接件卡滞，甚至受振后 损坏；必需按实际工作环境和使用条件，采取相应的措施以提高设备的可靠 性和使用寿命，保证产品技术指标的实现。 3.1.2便于设备的操作使用与安装维修：为了能有效地操作和使用设备，必须使机 箱的结构设计符合人的心理和生理特点，同时还要求结构简单，装拆方便。 此外，面板上的控制器、显示装置必须进行合理选择与布局，以及考虑操作 人员的人身安全等等。 3.1.3良好的结构工艺性：结构与工艺是密切相关的，采用不同的结构就相应有不 同的工艺，而且机箱结构设计的质量必须要有良好的工艺措施来保证。因此， 要求设计者必须结合生产实际考虑其结构工艺性。 3.1.4贯彻标准化、模块化： 3.1. 4.1标准化是国家的一项重要技术经济政策和管理措施，它对于提高产 品质量和生产率、便于使用维修、加强企业管理、降低生产成本等 都具有重要作用。结构设计中必须尽量减少特殊零、部件的数量， 增加通用件的数量，尽可能多的采用标准化、规格化的零、部件和 尺寸系列(尽量采用标准库中和国标零部件)。
飞机基本结构
飞机结构详细讲解 机翼 机翼是飞机的重要部件之一，安装在机 上。其最主要作用是产生升力，同时也 在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中 收藏起落架。另外，在机翼上还安装有 起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向 纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼 加升力的装置。 由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。 机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将上的载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸机则根就没有接头。以下是典型的梁式机翼的结构。 一、纵向骨架 机翼的纵向骨架由翼梁、纵 樯和桁条等组成，所谓纵向是指沿翼展方 向，它们都是沿翼展方向布置的。 * 翼梁是最主要的纵向构件，它承受 全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸 缘、腹板和支柱构成（如图所示）。凸缘通 常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板 用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或 铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承 受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 * 纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在 樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长 时仅为翼展的一部分。纵樯通常布置在 的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成 盒段，承受扭矩。靠后缘的纵樯还可以 襟翼和副翼。 * 桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。 二、横向骨架 机翼的横向骨架主要是指翼肋，而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋，
标准机柜结构设计规范
斯达康通讯有限公司企业标准 006A0_2004 19″标准机柜结构设计规范 19 2005-11-15 发布 2005-11-15 实施 斯达康通讯有限公司发布
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前言 本标准制订的目的，主要是为了适应公司日益全球化发展的需要，也是为了增强公司机柜可互换性、提高公司机柜设计效率和质量、降低公司机柜研发和生产成本的需要。 本标准主要以标准为主，参照了、标准对机柜性能部分的要求及标准对机柜工程安装的要求。 标准起草：徐建华
目次 1范围···············································································错误！未指定书签。2引用标准·········································································错误！未指定书签。3术语定义·········································································错误！未指定书签。 3.1设备实体( ) ·····················错误！未指定书签。 3.2机柜() ························错误！未指定书签。 3.3机架() ························错误！未指定书签。 3.4插箱() ························错误！未指定书签。 3.5机箱() ························错误！未指定书签。 3.6插件( ) ·······················错误！未指定书签。 3.7机柜高度 ( ) ·····················错误！未指定书签。 3.8机柜宽度 ( ) ·····················错误！未指定书签。 3.9机柜深度 ( ) ·····················错误！未指定书签。 3.10协调尺寸 ( ) ····················错误！未指定书签。4机柜设计的总原则·····························································错误！未指定书签。5机柜的分类及特点·····························································错误！未指定书签。 5.1按照使用环境分类···················错误！未指定书签。 5.2按照拼装式方式分类··················错误！未指定书签。6机柜的基本组成································································错误！未指定书签。 6.1顶围框、底座、外柱的设计···············错误！未指定书签。 6.2前门、后门的设计···················错误！未指定书签。 6.3左、右侧板的设计···················错误！未指定书签。 6.4安装柱的设计·····················错误！未指定书签。 6.5导轨的设计······················错误！未指定书签。 6.6搁板的设计······················错误！未指定书签。 6.7铭牌的设计······················错误！未指定书签。 6.8支撑脚的设计·····················错误！未指定书签。 6.9脚轮的设计······················错误！未指定书签。 6.10吊环的设计·····················错误！未指定书签。7机柜设计的基本要求··························································错误！未指定书签。 7.1机柜的外形尺寸、装配尺寸及机柜并架要求········错误！未指定书签。 7.2机柜的刚度、强度和重量················错误！未指定书签。 7.3机柜的走线要求····················错误！未指定书签。 7.4机柜使用的热环境及散热能力··············错误！未指定书签。 7.5机柜的电磁兼容能力··················错误！未指定书签。 7.6防雷击性能要求····················错误！未指定书签。 7.7机柜的防振等级要求··················错误！未指定书签。 7.8机柜稳定平衡的最大角度要求··············错误！未指定书签。 7.9机柜的防尘要求····················错误！未指定书签。 7.10机柜的包装运输要求·················错误！未指定书签。 7.11机柜的工程安装要求·················错误！未指定书签。 7.12机柜三防设计要求··················错误！未指定书签。 7.13机柜的工业造型设计要求···············错误！未指定书签。 7.14机柜的人机工程设计要求···············错误！未指定书签。 7.15机柜的防水等级要求·················错误！未指定书签。 7.16机柜的生产成本要求·················错误！未指定书签。8机柜设计的基本准则··························································错误！未指定书签。 8.1热设计准则······················错误！未指定书签。
超轻型飞机结构设计
飞机构造学结课大作业 ——超轻型飞机结构总体设计 目录 一．总体外形设计 二．机翼结构设计 三．机身结构设计 四．尾翼结构设计 五．起落架结构设计 六．连接处结构设计 七．设计心得与体会一．总体外形设计
飞机主机翼采用中单翼布局，附加翼尖小翼。主翼接口放在机身重心附近，机翼内部布置储油箱和起落架的收纳藏。垂尾平尾采用平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局，整体采用对称翼型。飞机采用前三点可收放式起落架，机身上设置整流罩减阻。 二．机翼结构设计 1.机翼 平直翼型：低速气动特性良好，诱导阻力小，升阻比大。 梯形结构：制造工艺比较简单且诱导阻力比较小且结构重量轻。机翼翼尖有一定的后掠，能增加横向安定性。 平凸翼型：结构简单，便与生产，而且气动特性比较好。 中单翼型：干扰阻力最小，起落架高度相对降低，收藏所占空间也较小。翼尖小翼：可增加飞机的飞行速度，飞行时间，减小了飞行阻力，减少油耗，翼尖涡流。 2.翼梁
翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩。翼梁主要由上、下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力。本次设计采用具有“工”字形剖面的腹板式翼梁。 腹板式翼梁：相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大。另外，这种结构的翼梁制造工艺简 单,成本低，适用于超轻型飞机的设计与制造。 3.纵墙 它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁，位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼。它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩。 4.翼肋
构架式翼肋：由缘条,直支柱,斜支柱组成。用于结构高度较大的机翼上。 普通翼肋：此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板。 加强翼肋：主要用于传递和承受较大的集中载荷。其中缘条承受弯矩引起的轴力, 腹板受剪力作用。 5.蒙皮 蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。此次还参与机翼的总体受力。蒙皮与桁条和翼梁缘条共同承受由弯矩引起的轴向力的同时，还与翼梁腹板或纵墙形成的闭室承受扭矩。本次设计采用夹芯蒙皮。 夹芯蒙皮：（1）刚度高，质量轻，气动表面质量好。 （2）隔热效果好，保护内部设备。 （3）耐疲劳性好，不易产生疲劳裂纹。 （4）密封性好，减少密封环节 三．机身结构设计
微型机械设计试卷
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：微机械设计与制造教师： 姓名：学号： 专业：机械工程类别：（学术、专业）上课时间： 考生成绩： 卷面成绩平时成绩课程综合成绩 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
重庆大学研究生《微机械设计与制造》课程考核要求1）引用的参考文献及资料需要注明； 2）提交时间：上课按组提交，交纸质稿及电子稿。 一、基本概念（35分） 1、解释微机械系统及组成？ 答：微机械（也称微型机电系统）在美国常称为微型电子机械系统MEMS （Micro Electro Mechanical System）;在日本被称作微机器（Micromachine）;而在欧洲被称作微系统（Microsystem）。按外形尺寸特征，微机械可分为1-10mm的微小型机械，1um-1mm的微机械，以及1nm-1um的纳米机械。MEMS（微机电系统）到目前为止国际上还没有它的统一的定义，但一般来说，MEMS是指可以采用微电子批量加工工艺制造的，集微型机构、微型传感器、微型致动器以及信号处理和控制电路、接口、通讯和电源等部件于一体的微型系统。通常，它包括微型传感器、执行器和相应的处理电器这三个部分。 2、解释微机械设计的目的？ 答：微机械设计的目的在于它的应用。微机械由于具有能够在狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境和对象的特点，在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域有着广阔的应用潜力，并成为纳米技术研究的重要手段，因而受到各国的高度重视，被列为21世纪关键技术之首。 （1）在航空航天方面的应用 微机械在飞行器的电子设备、飞行器设计及微小卫星等技术方面都有重要的应用。现代的飞机和飞行器的结构更多的地采用复合材料，已成为发展趋势。尤其引人注目的是，在复合材料内分布嵌入微机电系统功能单元（微传感器微执行器微电子线路），便可得到期望的、程序可控的材料和结构组态。这些材料和结构被称为Smart材料和Smart结构。这种Smart结构具有自我监测和检测的功能，能连续地对结构的应力、振动、声、加速度、气动阻力及结构完好性等多种状态实施监测和检测。微机电系统对发展微小卫星起着重要的作用，它的应用使微小卫星质量降到10Kg以下，不久的将来，含有多种微传感器、微处理器、天线、微火箭及微控制等在内的集合体，将会用微米和纳米制造技术把它们制作在同一硅基片上，成为单片微小卫星。 （2）在生物医学方面的应用 微传感器、微执行器及微系统在生物医学和工程方面的应用，对促进医疗器械的改善，加速疾病的预防、诊断及治疗都有重要作用。主要应用场合