0 引言

随着我国航天技术的不断发展，各类航天器关键机构的研制成为目前各大科研机构的重要任务。舱门展收机构是航天器的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响航天器能否顺利完成在轨任务。目前对舱门展收机构的研究已较为成熟，如嵇景全等[1]对国内外多种舱门机构进行了原理特点等分析，欧阳平超[2]对载人航天器舱门机构的发展进行了较为详尽的阐述。本文基于某舱门展收机构原理样机，应用ADAMS软件的参数优化功能，对该舱门展开机构进行参数优化设计，通过优化机构的各杆件结构、长度、位置等，在确保该机构转动过程中具有良好的传动特性的同时满足展开位置、展开范围、展开力矩等技术要求，从而实现该机构的最优化设计。

1 舱门展开机构方案要求

舱门展收机构原理样机的结构示意图如图1所示，该舱门展收机构为一套主要由杆1、杆2、杆3、杆4以及铰链

1、铰链3、铰链4、铰链5、铰链6、铰链7等组成六连杆机构。铰链4处连接驱动电机，铰链1、铰链3分别固连在舱门及舱体上。电机驱动六连杆机构，进而控制舱门的展开与闭合。

本文基于ADAMS软件，对图1(a)所示的舱门展收机构进行结构优化设计，具体优化要求如下：

1) 铰链2位置固定；

舱门转动惯量所产生的阻力矩通过式(12)得到。

2) 铰链1位置可调，在当前位置在0～80mm的范围内移动；

3) 铰链3距离舱体侧边的安装距离可调，以不干涉为准；

4.1.3 叶面喷肥。盛花后期结合防治病虫害叶面喷施0.3%磷酸二氢钾液1～3次。喷肥一般应选择16：00以后较宜。

4) 铰链4安装位置可调，水平方向尽量靠向左侧，以不超出框为准，竖直方向无限制；

5) 杆3形状优化后，应尽量靠左，展开后，不能与舱体横梁干涉；

舱门上的O点固定，以O点作为原点建立坐标系,由于舱门外框与内部空间要求，对舱门各个固定铰接点有着空间位置的要求，同时舱门系统在展开达到最大角度165°时需要具有断电保持能力，即此时杆AB与杆BC需处于死点位置，因此将A、B、C、D、E、F这6个点作为设计变量，对其杆长及空间位置进行优化。

随着新型建造方式的大力推进，辐射顶板应用于装配式建筑中不仅可以满足人们对室内环境的舒适性要求，还大大提高了能源效率，有效地降低建筑能耗.然而，辐射板表面易凝结的缺点阻碍辐射空调在炎热和潮湿地区的发展.一方面，为避免结露，辐射板的表面温度受到室内露点温度的限制，辐射板的最低温度应高于空气露点温度.另一方面，为避免结露，需提高冷冻水的水温和降低送风温度，既降低了辐射板的供冷能力又增加了系统的能耗[1].

7) 舱门重为70kg、固定式辐射器重为15kg、可展开辐射器重为15kg。

 

  

图1 舱门展收机构及舱门示意图

2 面向低冲击的舱门展收运动优化设计

舱门系统由于自身刚度不足，在运动过程中容易受到因速度变化带来的冲击与振动的影响[3]。空间舱门横向尺寸过大，通常将其视为柔性体。由于机构预设为单端施加转矩，舱门由于刚度不足导致电机施力端与另一端运动形式不一致，舱门整体结构绕理论位置前后振动，在内部交变应力的影响下，舱门系统整体安全性与可靠性受到影响。

对于叶晓晓的应变能力，陈小北丝毫不怀疑，当初决定包装她的时候，他就看准了她那双乌溜乌溜转动的黑眼睛，贼精贼精的。

对简化模型进行网格划分，使之成为柔性体，并在连接处施加转动约束与驱动约束，如图1(b)所示。D点为舱门系统最靠近伺服驱动电机的舱门末端处，A点为舱门系统最远离伺服驱动电机的舱门末端处。舱门系统的展开收拢精度由A点与D点体现，通过分析舱门系统极限位置A点与D点的舱门振动，可以得知舱门系统在特定运动规律下误差与振动的最大值。

通过以上实验得出发色效果最好的单种发色剂及发色剂复配组合，进行光稳定性实验，向4份同样含有0.03 g食盐、0.005 g山梨酸钾的10 g肉泥中，其中2份添加等量的最优发色剂或发色剂复配组合，1份添加等量亚硝酸钠做参考对照，1份做空白对照，烘烤温度180 ℃，时间15 min。制作好的肉脯置于室内靠窗处，暴露于空气中，连续11天每隔1 天测定1次红度值，绘制曲线图。

舱门在转动过程中会产生振动，在不考虑启动与停止的冲击情况下，设定舱门展开角度为165°，展开时间60s，其经过匀速、匀加速、正弦加速度、余弦加速度4种舱门展开运动形式A点与D点的角度误差分别如图2所示，相应测定舱门在转动过程中的最大振动滞后量如表1所示。

 

 

 

  

图2 舱门运动振动曲线

 

表1 舱门最大振动滞后量

  

项目A点最大角度误差/(°)D点最大角度误差/(°)振动频率/Hz匀速运动0．35970．06720．0650匀加速运动3．74000．81000．0059正弦加速度运动2．87780．51150．0163余弦加速度运动3．42950．57820．0163

由表1可知舱门在匀速运动过程中振动与角度误差最小，因而舱门在转动过程中应尽可能保证匀速转动，同时为了减小启动与停止时冲击，采用混合运动规律，在舱门启动与停止阶段采用匀加减速运动，在中央平稳运动区域采用匀速运动。其角速度运动规律如下所示：

IF(time-10:-2.05d/10*time,-2.05d,IF(time-80:-2.05d,-2.05d,IF(time-90:-(2.05d-1.85d/10*(time-80)),-0.2d,0)))

(1)

舱门运行过程中，测量A点与D点的理论展开角度与实际展开角度差值即为振动曲线，舱门余弦加速度运动下的振动曲线与傅里叶变换如图3所示。

舱门A点最大角度误差为3.13°，舱门D点最大角度误差为0.528 6°，频率为0.065 1 Hz。

  

图3 舱门混合运动振动曲线

3 基于ADAMS的参数优化设计

3.1 确定设计变量及参数化建模

优化设计前与优化设计后的设计变量对比如表3所示。

  

图4 舱门展收机构模型

6) 舱门展开最大展开角度为165°，展开达到最大角度165°时需要具有断电保持能力；

结合上述给定的要求，舱门对铰链点O所在转轴的转动惯量为：

3.2 确定约束条件

由于舱门展收机构可分解为2个串联在一起的四杆机构，因此为了保证机构在运动过程中具有较好的传动性能，需要保证2个四杆机构的传动角都处于较大值。因此对机构添加了2个传动角的约束条件。

根据几何关系有：

30°<∠BCD<140°

(2)

40°<∠OFE<140°

(3)

为了能让四杆机构顺利地通过死点位置，需要保证各杆满足长度关系。曲柄摇杆机构ABCD的约束为：

AD+CD>AB+BC

(4)

BC+CD>AB+AD

(5)

双摇杆机构DEFO的约束为：

DE>OD

(6)

DE+EF>OD+OF

(7)

3.3 拟定目标函数

根据舱门展收机构的优化设计要求，在∠ABC等于180°，即达到死点位置时，舱门OF展开了165°。因此，优化目标就是舱门展开的角度减去165°的绝对值最小。

为了方便对舱门转动惯量的计算，本文将弧形的舱门近似为薄壁的质量均匀分布的平板，其对转轴的转动惯量可以通过式(9)计算。

目标函数定义为：

MIN |∠POF-ATAN(PFY/PFX)-165°|

(8)

3.4 优化仿真

本文采用OPTDES-SQP算法来进行优化。ADAMS软件主流优化算法为OPTDES-GRG与OPTDES-SQP。其均为OPTDES中的二级程序算法。OPTDES-GRG为应用OPTDES的广义递减梯度算法，是求解一般非线性优化问题的最有效算法之一[4]。OPTDES-SQP是应用OPTDES的二次规划算法，该算法通过变尺度法来近似构造Hessian矩阵，因此又被称为约束变尺度法。

舱门基于ADAMS-View中的参数化模型，建立相应测量函数，实时监测优化过程中主要参数变化情况[5-6]，目标函数的优化结果如图5所示。

  

图5 目标函数优化结果

从图中可以看出，优化后目标函数的值达到较小的值0.096 73。说明在达到死点位置时，舱门从起始位置正好转过了165°，满足了优化的目标。传动角的变化范围分别是：32.71°～90°、45.074°～ 90°，均满足了给定的约束条件。

舱门转动过程中，展收机构传动角∠BCD与∠OFE以及杆件AB与BC夹角如图6所示，在舱门转动过程中∠BCD由128.974 4°变动至32.760 8°，∠OFE由134.926°变动至51.196 3°，∠ABC由50.906 6°变动至179.9°，均满足优化设计要求。

  

图6 舱门系统传动角与杆件夹角

本文采用ADAMS软件对舱门展收机构进行优化，采用初始位置各连接点处的横、纵坐标作为设计变量。舱门展收机构由六连杆机构构成，如图4所示。

 

表3 优化结果

  

变量优化前/(°)优化后/(°)变量优化前优化后DV＿PAX9090DV＿PFX79．5°79．4°DV＿PAY-250-270．1DV＿PFY122．4°121．4°DV＿PBX147．4143．7AB100mm81．65mmDV＿PBY-331．9-331．6BC170mm169．3mmDV＿PCX176．7172．5CD100mm95．46mmDV＿PCY-164．3-164．7CE320mm321．2mmDV＿PDX108．5109．6DE270mm271．4mmDV＿PDY-91．2-92．9DF150mm150．3mmDV＿PEX226．9226．5OF146mm145．1mmDV＿PEY151．5151．9

3.5 驱动力矩计算

由于在太空中舱门展收机构处于失重状态，因此舱门电机需克服的阻力矩为舱门转动惯量产生的阻力矩、关节折弯阻力矩、电缆阻力矩、舱门轴系阻力矩等。

除了《一个高大的背影倒了》，聂绀弩当时还写有散文《关于哀悼鲁迅先生》，记述鲁迅丧葬的盛况。此后，他还陆陆续续写过许多纪念和研究鲁迅的文章，1981年，纪念鲁迅诞辰100周年之际，聂绀弩已经78岁了，还重病缠身，但他依然撰写了总题为《为鲁迅先生百岁诞辰而歌》的10题21首诗歌。

利用在网上收集的ATM机场景图像与模拟遮挡的人脸拍摄到的400张图像，包括遮挡人脸250张，正常人脸150张，作为算法测试样本集如下图7所示，进行对比试验。

 

(9)

利用薄壁细杆对端面转轴的转动惯量的计算公式为：

 

(10)

该马尔可夫过程在第tj(tj=0，T0，2T0， …，nT0)秒时过程元A(tj)(tj=0，T0，2T0，…，nT0)之间存在着依赖关系

JZ=19.75kg·m2

(11)

4) riot ['raɪət] n. 骚乱 5) outlive [,aʊt'lɪv] adj.比……活得长

M1=JZ∂

(12)

把所有的阻力矩都加载在铰链O上，在ADAMS中的表达式如下：

哀乐又一次响起在这屋里，阿东被这悲哀之声压迫得透不过气。但阿里却立即把头伸出被子。他的脸上露出平静表情。仿佛真的是在听母亲的声音。他不说话，只侧耳倾听。

将专家意见在知识、能力和品性3个维度上，按序号、内容、专家编号、人数规则归类编码．不同观点被赋予不同序号，不考虑观点之间的包含关系．访谈共析取59条数据，属于知识维度的有14条数据，能力维度的有28条数据，品性维度的有17条数据．基于编码结果，对初始框架进行补充与完善．第一，对因素进一步整合，使得结构更加简明清晰．第二，对因素内容进一步拓展，使得内涵更为丰富全面．第三，对因素内容进行调整，使得涵义表达更为准确．由此得到修正后的高职院校数学教师核心素养理论框架，详见附录2．

.cangti.gan_OF_MEA_1*19.75+3+7.5+5

(13)

在ADAMS中，让驱动电机以1.928 °/s的角速度匀速旋转，转动60 s后舱门刚好转动了165°。

通过ADAMS测量各杆件在整个展开过程中受力情况，确定受力最大的危险杆件，各杆件受力如图7所示。在舱门展开过程中，杆件AB受力最小为204.830 1N，最大为378.458 9N；杆件BC受力最小为204.830 1N，最大为378.458 9N；杆件CDE受力最小为245.476 1N，最大为462.450 3N；杆件EF受力最小为72.881 1N，最大为104.118 3N。

从曲线可以得到电机的驱动转矩最大值是32.336 5N·m，由于驱动力矩裕度≥2，所以电机的输出转矩应≥64.673N·m。

前震旦纪末期岩浆活动较强烈，成矿母岩为燕山期闪长岩，岩体富含铁质。当高、中温岩体顺层贯入高角度变质绿泥片岩、绢云母石英片岩与大理岩岩层中，受岩浆中的气水热液作用影响，岩层发生热液蚀变，产生阳起石化、透闪石化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等，并与围岩发生交代，形成磁铁矿。其成因与岩浆中的气水热液有关。

  

图7 舱门杆件受力曲线

4 模型调整

根据ADAMS的优化结果，对原舱门展收机构进行重新建模，完成对舱门展收机构的优化设计。重建后的舱门展收机构具体结构如图8所示，支座F安装在舱门上随着舱门展开运动，支座A安装在舱门外框上与伺服电机相连接，支座D安装在舱门横梁上与CDE组件连接，限制连杆运动。电机组件将驱动力传递给AB组件，然后AB组件将力传递给BC组件，接着BC组件将力传递给CDE组件，CDE组件的特定形状保证其在传递驱动力给EF组件的同时，不会与支撑横梁发生干涉，进而由EF组件推动舱门向外翻转展开。

鸭瘟俗称大头瘟,是由鸭瘟病毒(DPV)感染鸭、鹅和其他雁形目禽类引起的一种急性、热性、败血性传染病。临床特征主要表现为高热、两脚无力、下痢、口渴、流泪,部分病鸭头颈部肿胀。大肠杆菌病是一种能以多种病病型表现的疾病，其发病与环境因素密切关系，在临床上多以原发或继发于其它疾病而出现。

  

图8 舱门展收机构

5 结语

本文利用ADAMS软件分析确定了面向低冲击的舱门展收运动形式，并对舱门展收机构进行了参数优化设计，在保证2个压力角分别>30°和40°的前提下，当主动曲柄与连杆达到死点位置时，末端执行机构从初始位置刚好转到165°。

在发动机的生产中，车加工占比很大。车加工数控程序的仿真是一个细致、耗时的过程，现有的成熟仿真软件如VERICUT，凭借其强大的后处理功能，能够以三维实体状态模拟实际加工，分析干涉、碰撞等。但进行数控程序复查时只能在程序运行结束后，运行“自动比较”命令比较设计模型与VERICUT输出模型，进行过切或残留检查。由于无法设定过切、残留值测量方向，测量的结果往往达不到理想要求。

通过优化实现了舱门展开165°时机构处于死点位置，达到断电保持的要求，同时保证转动过程中机构具有良好的传动特性，满足了优化设计的要求。

参考文献:

[1] 嵇景全, 刘志全, 游巍. 载人航天器舱门机构原理与特点分析[J]. 载人航天,2003(3):34-39.

[2] 欧阳平超. 载人航天器舱门机构发展综述[C]. 海拉尔：第二十五届全国空间探测学术研讨会摘要集,2012.

[3] 谢向荣, 俞翔, 朱石坚. 基于ADAMS的柔性基础振动系统隔振性能分析[J]. 振动与冲击, 2010,29(3):185-188.

[4] 高秀华, 王云超, 安二中，等. 基于ADAMS的装载机工作装置优化[J]. 计算机仿真,2007,24(1):217-221.

[5] 郭卫东. 虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社,2008.

[6] 赵武云. ADAMS基础与应用实例教程[M]. 北京：清华大学出版社,2012.