碰撞引起的宇航设备冲击响应仿真分析

摘要

利用运动学、动力学原理、有限元等分析方法对宇航设备在碰撞过程中的碰撞速度、撞击力、静强度、动力学响应等进行了仿真分析,由于碰撞力无法直接测量,应用碰撞理论和简化假设处理,计算得到碰撞力的分布函数,通过应用有限元理论和通用有限元程序NASTRAN,建立了研究对象的有限元模型,计算得到结构力学响应并结合以往的环境试验结果,验证了局部应力过高导致次结构破坏的现象,得出了主结构内部无法检测部件的环境适应性结论.还将理论仿真结果与模拟试验测量结果进行了对比分析,计算结果与实测结果有较好的一致性.分析表明,利用运动学和碰撞的有关理论可以较好地模拟文中设备的碰撞过程,对于撞击力的分布服从半正弦分布的假设在工程实践中是可行的.计算结构频率耦合作用而产生的结构内部放大或衰减效应.