航天四方装置.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流航天四方装置.精品文档.摘 要 释放装置作为航天器中的关键部件，直接影响到航天任务能否顺利完成，受到越来越多的关注。传统火工释放装置分离载荷大，对航天器有着潜在的影响。针对这一问题，研制了一种新型释放装置，其具有分离载荷小、承载大、需要能量少以及分离速度可控等优点。 本文针对该新型释放装置的性能进行测试平台的设计，保证它的高可靠性及适用性。 首先，按照释放机构的性能要求，对释放机构性能测试平台进行了结构设计,利用solidworks对结构设计后又进行了结构的优化。其次，基于ANSYS的预紧力校核。保证性能测试平台的安全可靠，提供良好的测试环境

2、。最后，基于LabVIEW的多传感器信号采集。采用模块化的编程思想，完成了LabVIEW环境下多通道数据采集系统的设计和实现。关键词：释放装置；ANSYS；LabVIEW；数据采集各位如果需要此设计的全套内容（包括二维图纸、中英文翻译、完整版论文、程序、答辩PPT）可加QQ695939903，如果需要代做也请加上述QQ,代做免费讲解。Abstract As the key component in the spacecraft,separation device directly affects the completion of the mission,therefore obtains i

3、ncreasing attention.The loading of traditional fire separation device is huge,leading to a potential impact on spacecraft. In order to solve this problem, a new type of separation device is developed,which owns the advantages of small separation loading,large load bearing,less required energy as wel

4、l as a controllability in separation speed. In this paper,the aim is to design a test platform for the performance of the new release gear,to ensure its high reliability and applicability. Firstly,According to the performance requirements of the release gear,the structure of the release gear of perf

5、ormance test platform is to be designed,and structue design and optimization by using solidworks.Secondly,based on ANSYS pre-tightening force respectively,to ensure that the performance platform for safe and reliable,provides a good test environment.Lastly,the signal acquisition is based on LabVIEW

6、multisensor,uses the method of modules, describes the design and implementation of the Multi-Channel Data Acquisition System based on LabVIEW. Keywords: release gear, ANSYS, LabVIEW, signal acquisition目 录摘 要Abstract第1章 绪 论11.1 课题的研究背景和意义11.2 国内外研究现状21.3 本文主要研究内容3第2章 性能测试平台的结构设计42.1 装配体框架的构建42.2 关于测试

7、平台基础结构的设计52.2.1 上板的设计52.2.2 下板的设计62.2.3 拱形梁的设计62.2.4 加紧螺母的设计72.2.5 双头螺柱的设计72.3 关于水平定位机构的设计72.3.1 水平螺钉的设计72.3.2 水平支撑柱的设计82.3.3 半圆柱的设计82.3.4 半圆柱的支撑柱的设计92.3.5 半圆柱连接件的设计92.4 关于传感器的选取92.4.1 压力传感器的选取92.4.2 振动传感器的选取102.5 本章小结10第3章 性能测试平台中零件的校核113.1 线性和非线性理论113.1.1 线性静力理论简介113.1.2 非线性静力理论简介123.2 基于ANSYS的静力校

8、核133.2.1 静力分析简介133.2.2 拱形梁的校核143.2.3 水平螺钉的校核143.2.4 水平支撑柱的校核153.2.5 加紧螺母的校核153.2.6 双头螺柱的校核153.2.7 半圆柱的校核163.2.8 螺钉M514的校核163.3 本章小结17第4章 数据采集及图形显示184.1 基于LabVIEW的数据采集系统184.1.1 数据采集的基本概念184.1.2 关于NI-MAX的运用194.2 基于DAQ助手的VI设计194.3 前面板的设计及优化204.4 本章小结21结 论22致 谢23参考文献24第1章 绪 论1.1 课题的研究背景和意义锁紧释放装置广泛应用于宇航任

9、务中，如星箭连接的分离、卫星上大型天线的空间展开等。它可以为航天器附件的锁紧提供预紧力，以保证其在巨大的发射冲击下不损坏。并能按照指令在空间轨道环境下释放该锁紧状态。 目前，航天器的解锁装置多为火工装置，火工装置是由发火元件、装药和功能装置组成，利用装药爆炸或燃烧的能量驱动功能装置完成特定的功能。目前常用的火工装置主要有爆炸螺栓、火工螺母、火工切割器、火工拔销器、火工锁等。火工装置的优点是:结构简单、质量轻、体积小、解锁相应快、爆炸能量可控、成本低等。但火工品存在解锁冲击大、易燃易爆、不易储存等缺点。并且火工品爆炸后所释放出的化学气体具有污染性，会对镜头和电子器件等精密器械造成损害。此外，从可

10、靠性的角度讲，火工品只能使用一次，航天器上最终使用的火工品锁紧螺杆并不是在地面进行实验的锁紧螺杆，装置的可靠性在地面不好验证。 随着航天技术的快速发展，传统的火工装置已经无法满足新型航天器的要求。这使得研制新型低振动、无污染、可重复使用的非火工装置成为必然。与火工装置相比，非火工装置具有冲击小、污染低的优点。 随着航天技术的发展,人们不断研制出承载能力大、工作安全、性能可靠的新型可解锁连接与分离装置。在新型航夭器连接与分离方案设计时,如果对这些已有装置的特点有一个全面了解,充分应用成熟技术,不但可以缩短设计周期,而且可以节约大量研制费用,提高产品的可靠性。释放装置性能的优劣直接影响航天任务的成

11、败，近年来，世界范围内发生多起因释放装置导致的发射事故。1999年12月，在普列谢茨克发射场正在测试准备发射的俄罗斯“呼啸号”火箭发生严重事故，火箭的整流罩火工释放装置突然启动，导致整流罩从火箭上脱落。2003年11月29日，搭载两颗间谍卫星的日本H2A火箭，因助推器没有成功与火箭释放，火箭的飞行速度受到较大影响，无法将卫星送到预定轨道上，被迫销毁火箭。2009年2月24日，美国专门用于对地球二氧化碳浓度测量的“嗅碳”卫星发射失败，之后美国航天局针对这一事件做了详细的调查，并在2009年7月17 日公布了调查结果。调查报告指出，引起卫星发射失败的主要火问题是火箭的整流罩未能按预定程序与三级火箭

12、释放，可能与其中释放装置的硬件有关，一些细节因为保密而没有进一步透露。2009年8月25日，韩国的罗老号火箭在升空后，整流罩的一侧没有正常打开释放，进而增加火箭的负载影响火箭的飞行速度，导致卫星未能进入轨道。从上述故障案例可知，释放装置性能优劣对航天器能否完成预期任务起着关键作用。因此，通过对新型释放装置的性能测试检查，能够大大降低故障的发生率，保证了航天器的成功发射，对航天器的成功发射提供保障。1.2 国内外研究现状国内外研究主要集中在两个方面：火工品与非火工品。常用的火工分离装置主要有：分离螺母、切割器、弹射筒、电爆阀门、拔销器等。如图1-1、1-2、1-3、1-4所示。常用的非火工分离装

13、置主要有：形状记忆合金驱动器、石蜡驱动器、低熔点材料释放装置。如图1-5、1-6所示。 图1-1 分离螺母 图1-2 爆炸螺栓 图1-3 电爆阀 图1-4 切割器 图1-5 形状记忆合金驱动器 图1-6 低熔点材料释放装置1.3 本文主要研究内容 本文设计一种专用于新型低冲击释放机构性能测试平台，主要研究内容如下：（1）平台的构建及优化 ，实现最优化的结构设计。（2）零件的校核，满足强度要求。（3）数据的采集，实现正常通信。（4）数据的显示，完成结果查询。第2章 性能测试平台的结构设计2.1 装配体框架的构建性能测试平台是基于释放机构的性能指标（释放机构输出力60KN、释放机构质量700g、释

14、放冲击1000g、释放时间20次）构建的。装配体的框架包括了释放机构、传感器、水平支撑机构、水平定位机构、预紧力机构。其中，传感器包括了压力传感器与振动传感器，水平支撑机构包括了水平支撑柱和水平螺钉，水平定位机构包括了半圆柱、半圆柱的支撑柱和半圆柱连接件，预紧力机构包括了加紧螺母和双头螺柱。装配体的立体图如图2-1所示，三视图如图2-2所示。 图2-1 装配体立体图 图2-2 装配体三视图2.2 关于测试平台基础结构的设计2.2.1 上板的设计 上板主要的结构包括两个短侧边共6个M510螺钉和两个长侧边共12个M510螺钉，他们对称分布在侧边上。在水平面上1个M1212水平螺钉孔、1个安装半圆

15、柱半径为40mm的通孔、1个半径为14mm通过双头螺柱的通孔、3个M512螺钉孔用于水平面振动传感器的安装、4个M512螺钉孔用于安装释放机构。 上板的立体图和三视图如图2-3和2-4所示。 图2-3 上板的立体图 图2-4 上板的三视图 2.2.2 下板的设计 下板与上板都是性能测试平台设计中不断优化调整的对象。下板主要的任务是承载各个零件的载荷，同时固定各个零件。 下板结构中包括4个M515的螺纹孔（连接下板与实验平台）、8个M510的螺纹孔（连接拱形梁与下板）、2个M510的螺纹孔（连接水平支撑住与下板）、2个M3010的通孔（便于加紧力螺母的安装与拆卸）、16个M410的螺纹孔（连接压

16、力传感器与下板）、2个M3410的通孔（用于半圆柱的支撑柱的安装于拆卸）。 下板的立体图和三视图如图2-5和2-6所示。 图2-5 下板的立体图 图2-6 下板的三视图 2.2.3 拱形梁的设计 拱形梁是性能测试平台设计中一个重要的零件，它是承载60KN压力的“危险”梁。所以，对拱形梁的设计包括了减小结构的体积和增大结构的强度的要求。 初步预设水平支撑住60mm，故拱形梁高度采用50mm，壁厚10mm，宽度40mm。为了确保释放后零件的分离能够被检测到，在距离底部10mm处添加半径为3mm的两个螺纹孔，用于安装反射式光传感器，在底部有4个M510螺钉孔用于固定拱形梁与下板。 拱形梁的立体图和三

17、视图如图2-7和2-8所示。 图2-7 拱形梁的立体图 图2-8 拱形梁的三视图2.2.4 加紧螺母的设计 加紧螺母即施加预紧力的螺母，要求有高强度以及良好的可调整性,是强度要求比较高的地方。 在性能测试平台的设计中，加紧螺母是受力最大的零件，需要保证它材料的高强度以及低塑性。由于双头螺柱的选择，加紧螺母的尺寸为M1212.2。 加紧螺母的立体图和三视图如图2-9和2-10所示。 图2-9 加紧螺母的立体图 图2-10 加紧螺母的三视图2.2.5 双头螺柱的设计 因为释放机构的螺母直径为M12，所以双头螺柱的直径选择为M12。 考虑压力传感器的高度、拱形梁的高度，双头螺柱的高度选择68mm。其

18、中，上螺纹段长度18mm，下螺纹段长度30mm。 双头螺柱的立体图和三视图如图2-11和2-12所示。 图2-11 双头螺柱的立体图 图2-12 双头螺柱的三视图2.3 关于水平定位机构的设计2.3.1 水平螺钉的设计 水平螺钉需要保证其强度的可靠，防止出现因受拉而发生大变形甚至失效等不安全情况。 考虑到释放机构的双头螺柱直径，在这里采用M1230的螺钉。 水平螺钉的立体图和三视图如图2-13和2-14所示。 图2-13 水平螺钉的立体图 图2-14 水平螺钉的三视图2.3.2 水平支撑柱的设计 水平支撑住提供水平与支撑两项功能。因此，要求上平面的精度高，同时垂直度也要高。 根据预设优化结构尺

19、寸，综合考虑压力传感器及拱形梁的高度，设置水平支撑住高度60mm，半径为10mm，内圆柱孔半径7mm，高度10mm，地平面的螺纹孔半径为5mm，高度为10mm。 水平支撑柱的立体图和三视图如图2-15和2-16所示。 图2-15 水平支撑柱的立体图 图2-16 水平支撑柱的三视图2.3.3 半圆柱的设计 半圆柱的设计考虑的是加工的可行性以及水平定位的可靠性，是水平定位的基本结构。 选择半圆柱半径为6mm，长度为20mm，底部有M54的螺纹孔。 半圆柱的立体图和三视图如图2-17和2-18所示。 图2-17 半圆柱的立体图 图2-18 半圆柱的三视图 2.3.4 半圆柱的支撑柱的设计 根据选择的

20、压力传感器的规格，设计M32的螺杆。 考虑到压力传感器高度53mm、拱形梁高度50mm，故采用55mm的高度。在支撑柱的顶端有M54螺钉孔，用于连接支撑柱与半圆柱。 半圆柱的支撑柱的立体图和三视图如图2-19和2-20所示。 图2-19 半圆柱的支撑柱的立体图 图2-20 半圆柱的支撑柱的三视图2.3.5 半圆柱连接件的设计 半圆柱连接件的设计主要是方便水平定位与安装。设计半圆柱连接件的最主要的要求是对测试平台的干扰减小到最小。 按照能够保证强度要求的最小尺寸进行设计，其中，上圆柱半径26mm，高度5mm，下圆柱半径20mm，高度12mm，4个M35的螺纹孔（连接半圆柱连接件与上板）。 半圆柱

21、连接件的立体图和三视图如图2-21和2-22所示。 图2-21 半圆柱连接件的立体图 图2-22 半圆柱连接件的三视图2.4 关于传感器的选取2.4.1 压力传感器的选取 MCL-F系列轮幅式拉压力传感器采用轮幅梁式结构，高精度，低外形，密封可靠，性能稳定；具有很强的抗偏、抗扭、抗侧能力，适用于汽车秤、轨道衡、平台秤、料仓秤、吊车、压力试验机等电子衡器，依靠它承载能力大的优点。 压力传感器的立体图和三视图如图2-23和2-24所示。 图2-23 压力传感器的立体图 图2-24 压力传感器的三视图2.4.2 振动传感器的选取 压电式加速度传感器(高冲击 50000g) 型号：CA-YD-111。

22、 振动传感器的立体图和三视图如图2-25和2-26所示。 图2-25 振动传感器的立体图 图2-26 振动传感器的三视图2.5 本章小结 在本章中主要介绍测试平台中零件的设计原理，使用SolidWorks制作了立体图，并用CAD软件制作了三视图。最后，将零件组装在一起构建了装配图。第3章 性能测试平台中零件的校核3.1 线性和非线性理论3.1.1 线性静力理论简介 线性静力结构分析中,所分析的对象看作弹性体,并且假设受到静力分析时处于平衡状态。结构分析中使用有限元法把物体连续的分成有限个单元,这些单元网格的结点都相连接而成并进行分析,通过这样的过程可以得到矩阵,这里的临界条件带入到矩阵中,可以

23、得到相应的解。 一般情况下,结构分析使用的单自由度(single DOF system)的方程式为: M(t) + B(t) + Ku(t) = P(t) (3-1) 式中M是质量,B是阻尼系数(damping coefficient),K是弹性系数(spring constant), u(t) , P(t)分别代表位移和外力。式中包含阻尼系数和惯性力,随时间的变化载荷均勾变化的运动方程式。 但是线性静力分析中载荷不随着时间的变化而变化,而是静力分析中受到不变的载荷,即惯性力和阻尼系(M(t) = B(t)= 0)忽略不计。所以公式可简化为: Ku(t) = P(t) (3-2) 式中K是刚性

24、矩阵,U是结点的向量,P代表载荷的向量。将临界条件带入,力和位移的简化形式中,反复的求解矩阵便可求得线性静力结构分析的解。 在线性结构分析中需要提前假设一些条件:(1)线性材料(linear elastic material):材料为均匀的(homogeneous)并且等方性(isotropic),应力和变形率为反比例关系。此外材料的变形必须在塑性变形之内,去除载荷没有残留应力及变形的存在。(2)微小变形条件(small displacement):受到载荷的作用下发生的微小的位移,不考虑大变形的情况。平板的受力时,弯曲的情况要比其厚度要小,如果是压杆的情况,弯曲的情况要比断面的最小变形要小。

25、(3)忽略载荷的速度:不考虑载荷的动力效果,只在静力条件下进行分析。3.1.2 非线性静力理论简介 非线性情况下,塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性。对大多的工程材料来说,当其应力低于比例极限时,应力应变关系是线性的,表现为弹性行为。也就是说,当位移移走载荷消失时,其应变也完全消失。由于屈服点和比例极限相差很小,因此在ANSYS程序中,假定它们相同。在应力应变的曲线中,低于屈服点的叫做弹性部分,超过屈服点的叫做塑性部分,也叫做应变强化部分。 本文在ANSYS分析软件中所应用的塑性变形理论为冯.米赛斯(Von Mises)的屈服准则。冯.米赛斯屈服准则是在单轴拉伸试验中,圆形

26、断面的轴方向所受的应力为,大小取决于材料的单轴测试的拉伸屈服应力值的大小。除单轴的方向受到应力外,还承受横向的扭力,试件所承受的剪切力为。对单向受拉试件受到拉应力和切应力中的任意一种条件下,材料会产生塑性变形,该临界条件成为屈服条件,并以此进行材料的屈服分析。 对于各项的同性材料,在复杂应力的状态下,某点的应力状态由六个分量决定,即应力分量或应变量为坐标空间,空间中每一点代表一个应力或应变状态,屈服条件的应力分量可表示为: = K (3-3) 式中, ,表示主应力,规定的顺序为。K为材料的屈服强度。由此可知偏差应力张量的常量可以得到以下公式: = 0 (3-4) Von Mises是由上式推导

27、而来,偏差应力张量的二次不变量:是随着材料的屈服强度特定值变化而变化。这就是Huber-Mises的屈服条件,表示为 则弹性形变 则屈服开始 应力张量的一般坐标式来表示Von Mises屈服条件得出: (3-5) 或用主应力的空间坐标表示如下: (3-6) 屈服条件适用于任何的应力组合情况,材料相关的屈服极限在单向的应力作用下可以求出。假设单轴方向受到屈服应力的值为Y,=Y,则=0,带入上式得: (3-7) 另一方面,假设受到完全剪切应力的情况下,剪切屈服极限值是,则中间主应力=0,带入到上式中得: = (3-8) 三维主应力结果得出Von Mises条件式中的常量k与材料纯粹剪切屈服应力的值

28、相等且是单轴屈服应力的,得出。将等式左边写成,则有效应力(effective stress)公式为: (3-9) Von Mises的条件为= Y，有效应力随着材料的单轴伸长屈服应力Y的变化而变化。用一般坐标来表示为: (3-10) 有效应力取决于Y的变化而产生变形,Von Mises的屈服条件是Hencky等的“剪切变形率能量”理论来解释的,也称之为剪切变形率能(shearing strain energy theory)。也可知“八面体剪切应力”和的关系为=()。3.2 基于ANSYS的静力校核3.2.1 静力分析简介在静力分析中，性能测试平台中各零件的校核都按照受力最大化的前提进行校核。

29、例如：在上板的设计与校核中，我通过水平螺钉与半圆柱实现水平定位和应力的分配。下板的设计依靠上板及其他零件的配合关系设计的，尽可能保证有足够的强度来维持测试的成功。其余的零件则是通过考虑预紧力的大小来设计安全尺寸。ANSYS的运用大大提高了校核速度，可以再更短的时间内优化各零件的尺寸。3.2.2 拱形梁的校核 图3-1 变形图 图3-2 位移图 图3-3 应力图3.2.3 水平螺钉的校核变形图如图3-4所示、位移图如图3-5所示、应力图如图3-6所示。 图3-4 变形图 图3-5 位移图 图3-6 应力图3.2.4 水平支撑柱的校核 变形图如图3-7所示、位移图如图3-8所示、应力图如图3-9所

30、示。 图3-7 变形图 图3-8 位移图 图3-9 应力图 3.2.5 加紧螺母的校核 图3-10 变形图 图3-11 位移图 图3-12 应力图 3.2.6 双头螺柱的校核 图3-13 变形图 图3-14 位移图 图3-15 应力图3.2.7 半圆柱的校核 变形图如图3-16所示、位移图如图3-17所示、应力图如图3-18所示。 图3-16 变形图 图3-17 位移图 图3-18 应力图3.2.8 螺钉M514的校核 图3-19 变形图 图3-20 位移图 图3-21 应力图3.3 本章小结 本章主要介绍了受力大、强度要求高的零件的受力情况、约束情况，使用了ANSYS校核它们的变形、位移、应

31、力。使用ANSYS校核，在优化结构设计阶段大大提高了效率。第4章 数据采集及图形显示4.1 基于LabVIEW的数据采集系统4.1.1 数据采集的基本概念 数据采集是获取信息的重要手段，数据采集技术作为信息科学的一个重要分支，是以传感器、信号测量与处理、微型计算机技术等为基础形成的一门综合性应用技术，它主要研究信息数据的采集、存储及处理，具有很强的实用性。如今，数据采集已在工业生产和科学技术研究等众多领域得到了广泛应用并取得了良好效果。 因此，随着科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展与普及，数据采集技术将有更加广阔的发展前景。目前高速的数据采集产品多通过 PCI或PXI等总线实现与PC机之间

32、的通信。PCI总线的数据采集卡易受PC机机箱内高频干扰的影响，无法消除高频电磁干扰，从而降低了采样精度。此外，计算机主板上的插槽个数有限、安装不便且插入到PC机箱内的数据采集卡必须进行资源重新配置以避免冲突，而此项工作专业性很强，以上这些问题都遏制了基于PCI总线的数据采集产品的进一步开发和应用。基于PXI总线的数据采集产品一般需要单独购买PXI机箱，成本较高。而现代工业生产和科学研究普遍要求数据采集产品具有接口简单、传输速度高等特点，以便具有更好的信号采集和处理能力，因此迫切需要一种操作简便、数据传输速率较高的数据采集产品。 数据采集是指采集温度、压力、流量等模拟量，转换成数字量，由计算机进

33、行存储、处理、打印的过程。相应的系统称之为数据采集系统。 数据采集设备的作用是将模拟的电信号转换为数字信号送给计算机迚行处理，或将计算机编辑好的数字信号转换为模拟信号输出。计算机上安装了驱动和应用软件，斱便我们与硬件交互，完成采集任务，并对采集到的数据迚行后续分析和处理。 利用LabVIEW开发振动测试的虚拟仪器,从中探索虚拟仪器在振动测试中的应用。采用LabVIEW和基于PC的数据采集卡构造虚拟仪器进行振动测试,不仅可以节省程序开发时间,而且它的模块化编程使程序的扩展变得很方便,从而实现振动信号的采集和分析。软件中的数据采集和各种分析功能均采用模块化结构,为以后添加新的功能模块提供了方便。虚

34、拟仪器的用户自定义仪器和“软件就是仪器”的概念,以及LabVIEW的图形化编程软件,为使用者提供了一个广阔的前景。随着计算机技术和软件技术的发展,虚拟仪器技术在各个测试领域必将会得到飞速发展。4.1.2 关于NI-MAX的运用 NI也提供了一款配置管理软件Measurement and Automation Explorer，斱便我们与硬件迚行交互，并且无需编程就能实现数据采集功能；还能将配置出的数据采集任务导入LabVIEW，并自动生成LabVIEW代码。Measurement and Automation Explorer，简称MAX，是NI提供的斱便与NI硬件产品交互的免费配置管理软件。

35、MAX可以识别和检测NI的硬件；可以通过简单的设置，无需编程就能实现数据采集功能；在MAX中还可以创建数据采集任务，直接导入LabVIEW，并自动生成LabVIEW代码。所以，熟练掌握MAX的使用斱法，对加速数据采集项目的开収很有帮助。虚拟设备的添加如图4-1所示。MAX中信号的采集及显示如图4-2所示。 图4-1 虚拟设备的添加 图4-2 MAX中信号的采集及显示4.2 基于DAQ助手的VI设计 对于数据采集应用来说，我们使用的软件主要分为三类。首要是驱动。NI的数据采集硬件设备对应的驱动软件是DAQmx，它提供了一系列API函数供我们编写数据采集程序时调用。并且，DAQmx不光提供支持NI

36、的应用软件LabVIEW，LabWindows/CVI的API函数，它对于VC、VB、.NET也同样支持，斱便将您的数据采集程序与其它应用程序整合在一起。 DAQ助手是一种快速VI，是1个配置通道、任务和刻度信息等数据采集功能函数的有机集合的图形化界面。利用DAQmx VI函数建立数据采集任务相对复杂，但所能实现的功能最详尽。可利用DAQ助手的快捷操作生成简单的NI-DAQmx代码，并在此基础上对代码做进一步修改，以完成自己所需功能的程序。DAQ助手的创建如图4-3所示、信号通道的建立如图4-4所示、程序的生成如图4-5所示。 图4-3 DAQ助手的创建 图4-4 信号通道的建立 图4-5 程

37、序的生成4.3 前面板的设计及优化 前面板直接面向用户，需要将采集的数据清晰地呈现出来。采用4个坐标系分别表示4个传感器所发出的信息。前面板如图4-6所示。 图4-6 前面板4.4 本章小结 本章主要介绍了数据采集以及利用LabVIEW制作数据采集系统的原理。LabVIEW的使用大大减少了底层程序的编排，节省了时间。图形化的程序语言更直观、简练，给程序的设计提供了很大的帮助。同时，也让阅读程序变得简练。结 论 本文主要是通过ANSYS与LabVIEW的运用进行平台的设计，还包括了强度校核与数据采集的介绍。 经验证设计的性能测试平台可以可靠地测试释放机构的各类参数，完成预期的测试目标。在设计中主

38、要完成的工作包括： （1）平台的构建。利用SolidWorks进行基本的零件建立和装配体建立，初次建模时采用较大的尺寸，再次建模时利用ANSYS校核结果，采用最优化的尺寸。 （2）零件的校核。利用ANSYS进行校核，对零件进行又快又准确的校核，保证了性能测试平台的可靠性。 （3）数据的采集。利用LabVIEW进行上位机与下位机的设计，快速的DAQ助手帮助节省很多的时间与工作，是一个很好的工具。 （4）数据的显示。在LabVIEW设计的前面板上显示4个传感器的波形，良好的视觉体验是LabVIEW能够轻松提供的。致 谢参考文献1何春鹏.基于LabVIEW的数据处理与仿真的研究D.北京交通大学,20

39、08.2咸玉席.功能梯度压电层合板动力分析及振动控制研究D.合肥工业大学,2009.3刘昌伟.基于USB接口的LabVIEW数据采集与传输系统的设计与实现D.烟台大学,2009.4花道兰.太阳翼重复锁定与释放机构设计与分析D.哈尔滨工业大学,2008.5罗义辉.基于LabVIEW振动控制分析虚拟仪器研究D.陕西科技大学,2012.6刘单.基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统研究D.武汉理工大学,2006.7孙二敬.基于LabVIEW的多传感器信息采集平台D.北京交通大学,2007.8李妍.基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用D.吉林大学,2004.9刘振平.基于ANSYS

40、的预应力混凝土和钢筋混凝土梁的非线性数值模拟D.新疆农业大学,2007.10齐玉红.基于ANSYS的桥式起重机主梁结构优化设计研究D.郑州大学,2011.11何俊伟.LabVIEW在多通道数据采集系统中的应用研究D.华南理工大学,2012.12江晋民.基于形状记忆合金的低冲击大承载压紧释放装置研究D.哈尔滨工业大学,2012.13韩天宇.运载火箭姿态调整伺服电机过载分离机构开发研究D.华东理工大学,2014.14张雪原.低冲击分离装置工作过程的数学建模与性能研究D.哈尔滨工业大学,2010.15J.Singaravelu,S.Sundaresan,and B.Nageswara Rao,App

41、lication of Fracture Mechanics to Specify the Proof Load Factor for Clamp Band Systems of Launch Vehicles,journal of Materials Engineering and Performance,22(4)April 201393516B.Nageswara Rao, D.Jayakumar, K.K.Biswas,S.Swaminathan,and E.Janardhana, RigidBody Separation Dynamics for Space Launch Vehic

42、les,Aeronaut.J.R.Aeronaut.Soc.,2006,110, p 28930217J.Singaravelu,D.Jeyakumar,and B.N.Rao,Taguchis Approach for Reliability and Safety Assessments of Stage Separation Process of a Multistage Launch Vehicle,Reliab.Eng.Syst. Saf.,2009, 94, p 1526154118J.Singaravelu,Reliability and Safety Assessment on Aerospace Structural Elements and Separation Systems,PhD Thesis,Department of Mechanical Engineering,University of Kerala, Trivandrum,India,2011