航天器设备动力学分析模型简化方法与应用

作     者：李修峰 白光明 高令飞 韩绍欢 周江 LI Xiufeng;BAI Guangming;GAO Lingfei;HAN Shaohuan;ZHOU Jiang

作者机构：中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 

基　　金：民用航天“十三五”预研项目(D020201) 

出 版 物：《中国空间科学技术》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2022年第42卷第4期

页      码：27-35页

摘      要：针对航天器设备因构成复杂引起的动力学分析模型建模困难问题,提出一种基于拓扑优化技术的有限元模型简化方法,以设备实测质量特性为约束条件,通过拓扑优化方法确定设备有限元模型可行设计空间中的材料分布,实现对结构刚度性能的模拟,获得满足动力学特性分析需要的简化的设备有限元模型。应用该方法创建了某星敏感器简化有限元模型,得到的星敏感器简化模型与产品实际质量、质心位置和转动惯量特性基本一致,并且前两阶频率分析值与试验值之间最大偏差约为3.0%。将该简化模型应用于其支撑结构的动态响应性能评估,两者组合体固有频率及加速度响应趋势的分析数据在450 Hz以下的频率范围内与试验数据吻合较好,固有频率最大偏差约为3.9%。星敏感器简化模型的应用验证了基于拓扑优化技术的有限元模型简化建模方法的可行性,为航天器上复杂设备动力学分析有限元模型的简化建模提供了一种新的解决途径。

主 题 词：航天器设备 模型简化 拓扑优化 有限元 动力学特性 

学科分类：08[工学] 082501[082501] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2022.0049

馆 藏 号：203113902...