液体推进剂消耗对航天器动特性的影响分析

摘要

为了研究液体推进剂消耗对航天器动特性的影响,首先采用简化的弹簧-质量动力学模型分析了推进剂消耗对结构动特性的影响趋势;然后基于MSC.PATRAN/NASTRAN给出了动力学分析过程中液体推进剂的建模和分析方法,包括梁单元法、附加质量法、RBE3-质量点单元法和虚拟质量法等;最后以某大型卫星为例,建立了该卫星结构的有限元模型,进行了结构动力学特性和动响应分析,讨论了液体推进剂消耗对其动特性的影响规律.研究结果表明:(1)随着推进剂的消耗,航天器整体振型的固有频率逐渐增大,但部分局部振型的固有频率保持不变;(2)随着推进剂的消耗,动力学响应峰值逐渐增大,所对应的频率也逐渐增大.