捕获器负泊松比蜂窝降冲击设计及其动态响应研究

摘要

捕捉器是星箭分离装置中的重要组成部分,在星箭分离过程中,起到捕获对接螺栓的作用。捕获过程中,高速运动的对接螺栓一方面有穿透捕捉器壳体的风险,另一方面会造成较大的冲击响应,从而危害所搭载设备的安全。因而针对捕获过程的降冲设计一直是捕获器设计的重点。传统捕捉器利用锥形壳体结构实现对被捕获体的降冲。然而,该装置吸能以及降冲能力有限,捕获过程仍会产生较大冲击响应。为实现进一步降冲设计,引入了三维手性结构,利用Abaqus对分离过程的冲击响应进行了计算,并将结果与基于锥形壳体的捕获装置所产生的冲击响应进行了对比。结果表明,利用三维手性结构,捕获过程所产生的冲击响应谱加速度幅值相较锥形结构降低了49.2%。因而利用三维手性结构可以有效降低捕获过程的冲击响应。该研究为星箭分离过程的降冲设计提供了理论及技术支撑。