星箭耦合隔振器设计方法研究

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HongJuZhang
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卫星在主动段飞行过程中,受到来自火箭的外力,处于较高量级的振动环境之中。振动会对卫星结构造成损伤,影响其在轨运行时的使用寿命,造成损失。在星箭对接面上安装隔振器是一种被动式整星隔振技术,能够减少火箭对卫星的振动传递,从而改善卫星的力学环境。面向整星隔振技术,作者对隔振原理,有限元模型缩聚、等效,卫星的振动台仿真,星箭耦合载荷分析,结构参数优化设计等相关问题展开了研究。   论文介绍的主要内容有:   1)用简化的振动系统模型,对隔振机理展开了分析。发现了隔振对象的模态阻尼、隔振后系统的频率下降,以及隔振器的损耗因子这些参数对隔振效果的影响规律。   2)研究了星箭耦合系统的部件缩聚、隔振器的等效方法,减少了计算规模和时间。相应建立了在Nastran平台的卫星振动台仿真和星箭耦合载荷分析有限元模型的数据结构,使得对多部件组合体的动力学仿真更为简洁,提高了计算可靠性。   3)将基于矩阵逼近的模型修正方法推广应用到缩聚后有限元模型,避免了大规模矩阵的运算。还提出了用通用有限元分析程序实施试验模态扩展的技术,使得方法更具工程化。   4)集成了带隔振器卫星振动台仿真的全过程,实现了从隔振器的参数输入到隔振效果分析的自动化。在此基础上,验证了用多种应用程序协同工作进行隔振器优化设计的可行性。
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