面内应力释放装置

本发明涉及内应力释放领域，尤其涉及一种面内应力释放装置。

背景技术：

1、随着航天行业的发展，航天器上载荷需要适应的温度范围越来越大。尤其各个模块的地面装调温度与在轨运行时的温度不一致，导致航天器不同材料零部件之间产生温度形变及内应力。影响航天器使用精度，甚至造成破坏。

2、目前常见的应力释放方式为柔性支撑结构方面，是依据柔性铰链原理进行设计的，这种支撑结构具备较好的热适应能力，能够通过自身柔节的弹性变形释放平台传递的应力。但由于其结构特点会削弱结构刚度，导致其基频较低。这样就使得在一些剧烈振动载荷或对结构刚度要求较高的场景下不适合将柔性铰链结构作为应力释放方式。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出一种面内应力释放装置，主要通过固定支撑机构的支点、线自由度释放机构的支点和面自由度释放机构的支点等三类支点对结构进行支撑，实现面内规律伸缩运动，达到释放面内应力的效果。

2、本发明提供的面内应力释放装置，包括：

3、载物面；

4、固定支撑机构，设置在所述载物面的质心位置或载物面的中心位置，用于约束横向和纵向自由度；

5、线自由度释放机构，以固定支撑机构为中心正交设置在载物面上，用于以直线运动的方式分别释放载物面上两个正交方向的线自由度；正交方向上的两个线自由度释放机构的运动方向垂直；

6、面自由度释放机构，设置在载物面上最外侧的线自由度释放机构的两侧，用于以平移运动与旋转运动相结合的方式释放载物面上正交方向的线自由度和旋转自由度。

7、优选地，载物面为平面或弧面。

8、优选地，线自由度释放机构包括固定支撑座、滑块、调整垫、限位块；调整垫与滑块固定连接，固定支撑座上通过支撑柱支撑有导向块，滑块设有与导向块匹配的滑槽，滑槽与导向块滑动连接，限位块固定在滑槽的两端面上。

9、优选地，滑槽的长度大于导向块的长度，且滑槽为v型槽。

10、优选地，面自由度释放机构包括底座、旋转滑块、上盖、侧板；上盖和旋转滑块固定连接，底座设有立柱和凸台，旋转滑块设有与凸台匹配的导向滑槽，导向滑槽与凸台滑动连接；导向滑槽的底面上开设有贯通厚度的未封闭的限位孔，立柱容纳在限位孔内，且旋转滑块可绕立柱旋转，侧板在限位孔的开口侧与旋转滑块固定连接。

11、优选地，导向滑槽的长度大于凸台的长度。

12、优选地，限位孔为u形孔或圆形孔。

13、优选地，上盖朝向旋转滑块的一面设有定位块，定位块的大小与导向滑槽相匹配。

14、优选地，固定支撑机构包括固定座和隔热垫，固定座包括支柱和安装板，支柱的两端面分别与固定座和安装板固定连接，隔热垫与安装板固定连接。

15、与现有技术相比，本发明有益效果在于通过固定支撑机构、线自由度释放机构和面自由度释放机构适当减少或消除面内产生的应力，特别是在大温度载荷作用下的大面积结构，能够保障支撑两端结构互不干涉；同时，在保障结构支撑强度的前提下，调整垫、上盖、隔热垫可选择隔热材料以满足支撑两端结构的隔热需求。

技术特征：

1.一种面内应力释放装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述载物面为平面或弧面。

3.根据权利要求1所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述线自由度释放机构包括固定支撑座、滑块、调整垫、限位块；所述调整垫与所述滑块固定连接，所述固定支撑座上通过支撑柱支撑有导向块，所述滑块设有与所述导向块匹配的滑槽，所述滑槽与所述导向块滑动连接，所述限位块固定在所述滑槽的两端面上。

4.根据权利要求3所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述滑槽的长度大于所述导向块的长度，且所述滑槽为v型槽。

5.根据权利要求1所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述面自由度释放机构包括底座、旋转滑块、上盖、侧板；所述上盖和所述旋转滑块固定连接，所述底座设有立柱和凸台，所述旋转滑块设有与所述凸台匹配的导向滑槽，所述导向滑槽与所述凸台滑动连接；所述导向滑槽的底面上开设有贯通厚度的未封闭的限位孔，所述立柱容纳在所述限位孔内，且所述旋转滑块可绕所述立柱旋转，所述侧板在所述限位孔的开口侧与所述旋转滑块固定连接。

6.根据权利要求5所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述导向滑槽的长度大于所述凸台的长度。

7.根据权利要求5所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述限位孔为u形孔或圆形孔。

8.根据权利要求5所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述上盖朝向所述旋转滑块的一面设有定位块，所述定位块的大小与所述导向滑槽相匹配。

9.根据权利要求1所述的面内应力释放装置，其特征在于，所述固定支撑机构包括固定座和隔热垫，所述固定座包括支柱和安装板，所述支柱的两端面分别与所述固定座和所述安装板固定连接，所述隔热垫与所述安装板固定连接。

技术总结
本发明涉及应力释放领域，尤其是一种面内应力释放装置，包括：载物面；固定支撑机构，线自由度释放机构和面自由度释放机构，固定支撑机构设置在载物面的质心位置或载物面的中心位置，用于约束横向和纵向自由度，且以固定支撑机构为中心正交设置在载物面上，用于以直线运动的方式分别释放载物面上两个正交方向的线自由度；正交方向上的两个线自由度释放机构的运动方向垂直；面自由度释放机构设置在载物面上最外侧的线自由度释放机构的两侧，用于以平移运动与旋转运动相结合的方式释放所述载物面上正交方向的线自由度和旋转自由度。

技术研发人员：黄星星,韩康,郭亮,陆振玉,张顺程,孙明
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8