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《點(diǎn)式連接航天器等效剛度模態(tài)分析方法.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第25卷第1期航天器工程V01．25No．12016年2月SPACECRAFTENGINEERING31點(diǎn)式連接航天器等效剛度模態(tài)分析方法石川千1周徐斌1張永濤1’2杜冬1李昊1(1上海衛(wèi)星工程研究所，上海200240)(2上海利正衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司，上海200240)摘要針對點(diǎn)式連接航天器受接觸影響而產(chǎn)生的非線性特性，提出了利用線性等效剛度代替非線性剛度以計(jì)算點(diǎn)式連接航天器模態(tài)的分析方法。首先采用有限元軟件對點(diǎn)式連接航天器的非線性剛度進(jìn)行分析，并基于非線性振動和結(jié)構(gòu)動力學(xué)的原理，建立了等效剛度的計(jì)算方法。將等效剛度代入廣義彈簧單元，最終獲得點(diǎn)式連接航天器的簡化模型并分析其模態(tài)。模
2、態(tài)分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比顯示，相比于傳統(tǒng)分析方法，基于等效剛度的簡化模型精確地預(yù)測了點(diǎn)式連接航天器的模態(tài)，有利于提高點(diǎn)式連接航天器的動力學(xué)仿真分析精度。關(guān)鍵詞航天器；點(diǎn)式連接；模態(tài)；等效剛度；非線性特性中圖分類號：V414．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．01．005ModalAnalysisofSpacecraftwithDottedJointsBasedonEquivalentStiffnessSHIChuanqianlZHOUXubinlZHANGYongta01’2DUDon91LIHa01(1ShanghaiInstitu
3、teofSatelliteandEngineering，Shanghai200240，China)(2ShanghaiLizhengSatelliteApplicationTechnologyCo．，Ltd．，Shanghai200240，China)Abstract：Toincludetheinteractioneffectinmodalanalysis，anovelmodelanalysismethodam—ployingtheequivalentstiffnessofdottedjointsisproposedinthispaper．Firstly，afull—sizefini
4、teelementmodelofadottedjointforaspacecraftstructureisestablished．Thenonlinearconnectionstiffnessofdottedjointcorrespondingtodifferentboltquantitiesandloadsarepredicted．AnovelmethodbasedonnonlineardynamictheoryisproposedtOcalculatetheequivalentstiffnessofdot—tedjoints．Then，asimplifiedFEmodelofth
5、espacecraftstructureisestablishedbyemployingthegeneralizedspringelementandthecalculatedequivalentstiffness．ThemodesofthespacecraftstructurearepredictedbythesimplifiedFEmodelandarealsomeasuredinexperiments．Thepredictedmodescoincidequitewellwiththeexperimentalresults．Theproposedmodalanalysismetho
6、disproventobeaccurateandwillfacilitatethedynamicanalysisofspacecraftstructurewithdottedjoints．Keywords：spacecraft；dottedjoints；mode；equivalentstiffness；nonlinearity收稿日期：2015—10—30；修回日期：2015—12—28基金項(xiàng)目：國家重大航天工程作者簡介：石川千，女，碩士研究生，從事衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)研究工作。Email：shichuanqian@163．coin。航天器工程25卷1引言隨著航天技術(shù)應(yīng)用時
7、代和外層空間實(shí)用時代的到來，結(jié)構(gòu)大型化、復(fù)雜化和模塊化已成為航天器的一個發(fā)展趨勢[1]，點(diǎn)式連接多被應(yīng)用在航天器本體和部件之間、艙段之間、航天器與運(yùn)載火箭之間以及航天器之間。在保證強(qiáng)度和剛度的要求下，點(diǎn)式連接的螺栓數(shù)量(4～12個)一般少于普通艙段連接的螺栓數(shù)量(48～64個，參見國內(nèi)外典型衛(wèi)星平臺)，而且點(diǎn)式連接結(jié)構(gòu)簡單輕便，滿足了航天器輕量化的指標(biāo)要求，并具有可靠性高、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。例如某大型高軌衛(wèi)星艙段間連接節(jié)圓直徑1．2m，采用6個爆炸螺栓連接
