航天器结构随机振动响应等效为准静态载荷的方法研究
本文关键词：航天产品环境工程技术的新进展——简介第47届美国IES年会的学术论文，，由笔耕文化传播整理发布。
《哈尔滨工业大学》 2008年
航天器结构随机振动响应等效为准静态载荷的方法研究
李兴超
【摘要】： 随着我国航天事业的快速发展,对航天器结构设计部门提出了“快、好、省”的要求,以尽量缩短研制周期、减少航天器质量、提高航天器可靠性。载荷对航天器结构可靠性设计最为重要,在发射阶段航天器结构受到的载荷最为严重,随机振动载荷是该阶段航天器受到的主要载荷。如何对航天器发射阶段随机振动载荷进行处理来进行处理来指导指标分配,一直是亟待攻克的技术难题,其中关键技术就是将其等效化为准静态载荷。 本文从基于单自由度结构随机振动响应等效的Miles公式出发,结合模态分析中的模态参与质量分析技术,对Miles公式进行改进,使其能够适用于多自由度复杂结构,并且尽量反映结构在整带宽随机载荷激励下的响应。以某型号卫星主要结构为对象采用有限元分析法求解模型的各阶模态参与质量,进而应用改进Miles公式进行随机振动响应准静态载荷等效。 为验证等效方法的正确性,将某型号卫星等效的准静态载荷结果和有限元法与统计能量分析法(SEA)得出的全频段响应预示进行对比分析。分析某型号卫星的主要结构,确定有限元单元类型,利用1/4波动理论确立网格的大小,建立某型号卫星的有限元模型。利用有限元分析软件MSC.Nastran进行随机振动响应分析,得到某型号卫星模型的低频段随机振动激励下的加速度响应。 研究高频段随机振动结构响应的统计能量分析法,建立某型号卫星的SEA模型,确定参数后计算各子系统的内损耗因子、耦合损耗因子及模态密度,利用通用统计能量分析商用软件AutoSEA对该型号卫星高频段随机振动结构响应进行预示。弥补了有限元法分析高频随机振动结构响应时对结构细节敏感问题。 通过结果对比证明,本文提出的等效方法对航天器设计初期阶段的随机振动载荷响应进行等效和预示具有一定参考意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：V414.5
【目录】：
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