有效载荷结构设计与力学分析
课程编码：180215082501M2002H
英文名称：Structural Design and Analysis of Space Payload Systems
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：赵海峰
教学目的要求
本课程为航空宇航学院飞行器设计专业研究生开设的专业核心课。
航天器有效载荷（Space Payload）是指航天器上装载的为直接实现航天器在轨运行要完成的特定任务的仪器、设备、人员、试验生物及试件等，本课程主要聚焦空间仪器和设备研制相关的结构设计方法。航天器主要由有效载荷和保障系统构成。有效载荷是航天器的组成核心，在航天器设计中起主导作用。
本课程目的在于掌握航天有效载荷的分类，空间力学环境，结构和机构的设计方法，结构力学与弹性力学，冲击与振动，结构有限元仿真分析和试验验证方法；重点介绍在空间环境下航天有效载荷的结构刚度和强度设计方法，轻量化结构设计，复杂载荷环境下的结构破坏模式；并通过分组团队合作完成课程项目设计，实践并掌握航天器有效载荷结构设计的基本技能。
预修课程
高等数学、材料力学、理论力学。
大纲内容
第一章 航天工程与有效载荷简介 8.0学时 赵海峰
第1节 航天工程简介
第2节 空间环境简介
第3节 有效载荷总体设计流程
第4节 航天器典型机构与结构
第二章 结构力学理论 30.0学时 赵海峰
第1节 静力学基础
第2节 弹性力学边值问题
第3节 梁、板理论
第4节 空间结构热应力
第5节 振动与冲击
第三章 有限元结构仿真分析 12.0学时 赵海峰
第1节 结构有限元基础
第2节 结构有限元计算方法
第3节 有限元仿真案例分析
第四章 航天器结构设计规范与实验 4.0学时 赵海峰
第1节 航天器结构设计规范及优化
第2节 航天器力学环境实验技术
第五章 期末考试与项目报告 6.0学时 赵海峰
第1节 学生项目答辩与闭卷考试
参考书
1、
Manufacture and Testing
2013年06月@2004年01月@2017年01月@2016年09月@2003年12月@1995@2005@2018年05月@2020@2013
国防工业出版社@中国宇航出版社@国防工业出版社@科学出版社@中国宇航出版社@Springer@AIAA@北京理工大学出版社@Academic Press@Springer
课程教师信息
赵海峰，中科院空间应用中心研究员，研究方向为航空宇航科学与技术。