基于模態(tài)綜合法的整流罩分離仿真技術(shù)研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)航天工程的發(fā)展，在運(yùn)載火箭部件大尺寸，輕量化的趨勢(shì)下，開(kāi)展對(duì)航天器諸如整流罩，級(jí)間段等部分的動(dòng)力學(xué)仿真研究的時(shí)候，其結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的變形以及振動(dòng)必須進(jìn)行考慮，而傳統(tǒng)的純剛體建模已經(jīng)很難準(zhǔn)確的模擬實(shí)際的情況，依據(jù)剛體進(jìn)行分析設(shè)計(jì)會(huì)增加運(yùn)載過(guò)程中產(chǎn)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，故在進(jìn)行分析時(shí)必須考慮部件的柔性特征才能更為真實(shí)的模擬部件的動(dòng)力學(xué)行為。
　　本課題基于國(guó)內(nèi)某型號(hào)火箭的科研項(xiàng)目，其整流罩具有大尺寸，大柔性，輕質(zhì)量的特點(diǎn)，故其拋

2、罩過(guò)程是一個(gè)彈性振動(dòng)與剛體運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。故為了準(zhǔn)確模擬其在分離過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)行為，需要對(duì)目標(biāo)部件進(jìn)行柔性建模，并進(jìn)行柔體動(dòng)力學(xué)仿真研究。本文分別通過(guò)模態(tài)綜合法及顯式算法，運(yùn)用ADAMS和ABAQUS等軟件對(duì)整流罩分離過(guò)程進(jìn)行柔性動(dòng)力學(xué)仿真研究。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下所示:
　　1.基于實(shí)際整流罩結(jié)構(gòu)建立整流罩的數(shù)字化模型，并通過(guò)對(duì)整流罩結(jié)構(gòu)的分析以及參考實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，明確模型結(jié)構(gòu)、邊界條件以及載荷狀況，得出整流罩模型剛

3、柔耦合建模方案，為后續(xù)的研究工作打下基礎(chǔ)。
　　2.運(yùn)用商用有限元軟件ABAQUS得出柔化部件的模態(tài)中性文件(mnf)，并對(duì)半罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步的靜力學(xué)分析，結(jié)合虛擬樣機(jī)軟件ADAMS建立整流罩分離的多體動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)其正常工作狀態(tài)下進(jìn)行仿真分析，研究整流罩在分離過(guò)程中的工作性能。
　　3.通過(guò)商用有限元軟件ABAQUS建立有限元模型，對(duì)整流罩結(jié)構(gòu)故障工況通過(guò)顯式動(dòng)力學(xué)以及模態(tài)綜合法進(jìn)行仿真分析，研究整流罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全冗余，并