大载重气囊缓冲性能分析及多目标优化

发布时间：2021-05-07 07:52

　　缓冲技术是航天器着陆与回收的关键技术之一,研究如何有效地降低航天器过载对于保障人体及其内部设备的安全具有重要意义。采用有限控制体积法与文献测试进行对比,验证了数值仿真方法的正确性。以大载重返回舱为研究对象,对6个组合气囊着陆时缓冲过程进行了仿真,单参数变化讨论了外气囊初始内压、排气孔开启时机与排气孔面积对缓冲气囊性能的影响。提出了评估返回舱发生触底与反弹离地的判据。以最大过载和大载重气囊的比吸能为优化目标,采用最优拉丁超立方选取方法给出了仿真样本点,构建神经网络代理模型,进行了多目标遗传优化分析,优化了缓冲气囊的初始设计参数。结果表明,优化后的最大过载降低了17.717%,且大载重装置没有发生反弹。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(24)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 有限元模型建立及仿真方法验证
    1.1 大载重气囊缓冲问题描述
    1.2 控制体积法
    1.3 缓冲过程仿真方法验证
    1.4 大载重缓冲气囊的有限元模型
2 气囊缓冲性能单参数分析
    2.1 外气囊排气孔开启时机对缓冲性能的影响
    2.2 排气孔面积对缓冲性能的影响
    2.3 外气囊初始内压对缓冲特性的影响
3 基于代理模型的外气囊参数多目标优化
    3.1 选取外气囊参数样本点
    3.2 构建代理模型
    3.3 多目标优化
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]组合型气囊参数对缓冲特性的影响分析[J]. 李建阳,周宇,王红岩,竺梅芳.  载人航天. 2018(05)
[2]气囊着陆缓冲过程仿真分析[J]. 卫剑征,王滢,甄铎,谭惠丰,杨知寒.  载人航天. 2018(04)
[3]固定排气口型气囊冲击减缓特性研究[J]. 温金鹏,薛江,张思才,李斌.  振动.测试与诊断. 2018(02)
[4]国外新一代载人飞船减速着陆技术研究[J]. 雷江利,荣伟,贾贺,王飞,赵广秀.  航天器工程. 2017(01)
[5]行星软着陆气囊缓冲系统动力学仿真研究[J]. 张华,孟光,刘汉武,韩智超.  振动与冲击. 2016(20)
[6]基于EBF神经网络的复合材料耐压壳性能研究[J]. 李彬,庞永杰,程妍雪,朱枭猛.  哈尔滨工程大学学报. 2016(10)
[7]全向式多室连通火星着陆缓冲气囊的多目标优化设计[J]. 文桂林,肖久如,尹汉锋,刘志波,卿启湘.  机械工程学报. 2015(15)
[8]基于代理模型的空投装备气囊缓冲系统多目标优化[J]. 洪煌杰,王红岩,李建阳,芮强.  振动与冲击. 2015(03)
[9]重装回收系统双气室气囊缓冲特性分析[J]. 牛四波,王红岩,迟宝山,吕哲源.  振动与冲击. 2012(10)
[10]考虑织布弹性的软着陆气囊缓冲特性研究[J]. 温金鹏,李斌,谭德伟,陈帅,杨智春.  振动与冲击. 2010(02)



本文编号：3173031