载人航天二期我国将发展短期有人照料的空间实验室,将开展一系列空间科学实验。国际空间站和我国神舟飞船实际微重力水平测量结果表明,需采取必要的减振措施才能满足特殊科学实验要求,因此本文对空间科学实验柜被动式减振系统进行了研究和设计。根据空间科学实验柜在载人航天器内的实际安放状态,对其进行了减振布局。将实验柜本身作为刚体,建立6自由度的减振系统动力学模型,提出了减振系统固有频率、振型及运动方程解耦的计算方法,以及减振系统在瞬态输入和随机输入下响应的计算方法。然后在ADAMS中建立了空间科学实验柜及减振系统三维实体模型,对减振系统进行仿真,得出系统时域、频域及随机输入下的响应特性。对减振系统参数进行优化,提高了系统的减振效果。最后,根据减振系统的设计结果对减振器的设计进行了初步分析。另外,在研究生学习期间,参与了固体润滑材料空间科学试验装置的设计工作。应用系统在神舟七号飞船上,将开展固体润滑材料和太阳电池薄膜材料在外太空暴露下的性能变化及其失效破坏机制的研究。根据SZ-7固体润滑材料空间科学试验任务要求,光电研究院负责研制固体润滑材料试验装置及样品回收袋,用于将材料试验样品固定在飞船轨道舱外,使样品经受低地球轨道环境中的原子氧侵蚀,并保证航天员在出舱阶段可以方便地拆卸和回收样品。试验装置采取了销钉式的锁紧与解锁方案,在设计上着重考虑了在满足科学试验要求的同时,尽可能的使装置重量轻、体积小、强度和刚度满足要求;考虑到本试验样品的回收要作为航天员首次出舱所完成的一项重要任务,将试验装置的锁紧与解锁方案作为设计的重点。在设计中充分考虑锁紧与解锁的可靠性以及解锁操作的安全性、复杂性、人机工效学等要求,使试验装置简单、可靠、安全并且符合人机工效学要求。在详细设计的基础上,对试验装置进行了力学分析,热分析,在理论上确保试验装置的安全可靠。最后加工出模样件,并进行力学环境模拟试验,验证了试验装置的可靠性及方案的可行性。