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面向整星隔振的星箭耦合载荷分析

专 业: 工程力学
关键词: 卫星 火箭 隔振器 耦合载荷分析 粘弹性 模型缩聚
分类号: V551  O328
形 态: 共 47 页 约 30,785 个字 约 1.473 M内容
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内容摘要


对于卫星发射来说,发射过程中卫星受到的动态载荷是威胁卫星可靠性和寿命的重要因素。

整星隔振技术能够在不改变现有卫星和火箭结构的基础上,有效减少卫星在发射过程中受到的载荷,相对来说比较经济实用。

在隔振装置投入使用之前,试验和仿真计算是必不可少的。

该文对于多向被动隔振装置的仿真计算方面作了研究,主要工作包括三个部分:1隔振器刚度模型的等效为使得星箭耦合分析成为可能,建立了隔振器的等效梁模型,并提出了通过有限元分析和试验方法确定隔振器刚度参数的技术手段。

2隔振器阻尼特性随频率变化的粘弹性元件模型根据Bolzmann松弛型积分本构方程,建立粘弹性材料的三维有限元动力学模型及相应的等效算法,还建立了由弹簧和阻尼器组成单向的粘弹性物理模型。

提出了用有限元分析和试验方法确定隔振器粘弹性参数的技术手段。

3整星隔振的仿真计算用仿真方法评价了星箭耦合系统在振动台环境试验和实际发射过程中的隔振效果,就星箭耦合载荷分析所涉及的模态阻尼换算、刚体运动过滤提出了相应的解决方案。

对基于SEREP方法的复杂结构有限元动力模型缩聚进行了进一步分析,提出了一种表达形式更为清晰的缩聚算法。

该文的研究工作使得完整的星箭耦合载荷分析能够在MSC。

NASTRAN平台上完成,分析对象包括元件级的隔振器和整体级的星箭组合系统,分析内容包括静力分析、参数识别、固有特性分析、频率响应分析和瞬态响应分析,基本上满足了工程设计要求……

全文目录


文摘
英文文摘
前言
研究背景
国内外研究现状
隔振器设计流程
本文研究内容
第一章 隔振器刚度的等效梁模型
1.1考虑剪切效应的梁理论
1.2 NASTRAN梁单元属性定义
1.3隔振器等效梁模型
1.4隔振器连接部件的参数识别
1.5试验方法的等效梁模型刚度
第二章 隔振器粘弹性阻尼模型
2.1粘弹性材料本构关系
2.2粘弹性材料的有限元动力学模型
2.3隔振器粘弹性参数的仿真计算
2.4隔振器阻尼因子的试验测试
2.5单向隔振器的等效弹簧-阻尼器模型
第三章 振动台仿真计算和星箭耦合载荷分析
3.1振动台环境试验仿真
3.1.1横向激励计算结果
3.1.2纵向激励计算结果
3.2星箭耦合载荷分析
3.2.1结构阻尼的处理
3.2.2外载荷与数据输出节点
3.2.3横向模型分析结果
3.2.4纵向模型分析结果
3.3复杂结构的动力学模型缩聚
3.3.1基础理论
3.3.2 SEREP方法的改进
3.4固定界面模态阻尼与自由界面模态阻尼的换算
3.5响应分析结果中的刚体位移过滤
结束语
参考文献

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中图分类: > V551 > 航空、航天 > 地面设备、试验场、发射场、航天基地 > 各种试验发射场、航天基地
其他分类: > O328 > 数理科学和化学 > 力学 > 振动理论 > 减振、隔振理论

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