基于动力学特性的某型准光结构优化设计

发布时间：2024-05-20 00:16

　　准光系统作为新一代微波有效载荷,在越来越多卫星上得以应用。针对某型准光载荷初始结构建立有限元模型,计算固有模态和正弦响应,通过动力学仿真发现结构设计上的不足,在保证电性能的前提下改进优化结构构型,通过力学仿真证明,优化后的结构拥有更好的力学性能,可以满足宇航产品的性能要求。计算结果可以为准光结构后续设计、改进及在轨安全性可靠性评估提供依据。

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【部分图文】：

图1安装板-支撑框架式准光结构

安装板可以保证光学器件的相对位置，但结构承载能力不够，且无法设计装星接口，因此设计碳纤维框架作为力学承载结构；碳纤维框架一侧与安装板下表面连接，加强安装板结构承载能力，另一侧与星体连接，实现载荷装星；为不遮挡安装板上准光器件间光路关系，碳纤维框架与安装板连接区域设计在安装板周围一....

图2结构坐标系定义

结构定义坐标系如图2所示，X轴沿安装板短边方向，Y轴沿安装板长边方向，Z轴沿安装板法向。3动力学基本理论

图3结构有限元模型

建立有限元模型时，蜂窝芯子采用正六面体单元，材料性能为三维正交各向异性材料，通过在模拟蜂窝芯子的体单元外表面建立共节点的四边形壳单元，模拟蜂窝板的上下铝合金面板，材料铝合金为各向同性材料，厚度为0.5mm，壳单元设置0.1mm偏置，模拟胶层的位置，胶层质量使用非结构质量加入蜂窝板....

图4多点约束MPC连接单元设置

图3结构有限元模型根据以上建模思路，采用有限元软件NX-8.5结构网格划分，有限元模型如图3所示，碳纤维框架与安装板和遮光罩均通过螺钉连接，结构系统级有限元建模中采用多点约束MPC中刚性连接RBE-2连接[9]，如图4所示。根据装星状态，模型边界条件设置将碳纤维框架与星体连接处....

本文编号：3978668