本文關鍵詞：基于統(tǒng)計能量法的星箭解鎖沖擊響應譜分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航天器分離裝置都采用爆炸螺栓解鎖實現,但是在解鎖過程中會引起包含高頻率在內的復雜沖擊振動響應。有限元方法受單元數的限制,只能分析低階模態(tài)的簡單模型的瞬態(tài)響應,所以為了研究復雜模型的高頻沖擊振動響應,提出了統(tǒng)計能量分析方法,從而解決了高頻和寬頻內的振動分析問題。首先對平板、曲面板和蜂窩夾層板的模態(tài)密度進行理論求解,并且和VAONE軟件求解的結果進行了對比,誤差很小,軟件計算可信。同時分析了結構內損耗因子和耦合損耗因子的機理,并且對兩垂直板耦合連接的情況理論求解,同樣用VAONE軟件進行仿真計算和對比,結果可信。從而為統(tǒng)計能量分析奠定基礎。利用VAONE軟件建立整星模型,為后續(xù)需要分析的子系統(tǒng)進行命名,并通過整星中各結構的模態(tài)數量來確定低頻區(qū)和高頻區(qū)的邊界。推導薄板的頻域位移響應解析解,對比有限元法和統(tǒng)計能量法的計算結果,有限元法結果與解析解在低頻區(qū)完全一致,統(tǒng)計能量法結果整體趨勢和解析解相同。在單塊薄板的分析基礎上,對整星進行有限元法的頻響分析和統(tǒng)計能量法的振動分析,通過對比結果來驗證統(tǒng)計能量模型的正確性。最后通過對比薄板的瞬態(tài)位移響應解析解和VAONE沖擊響應計算結果,驗證了VAONE軟件基于統(tǒng)計能量法的沖擊振動求解器的正確性。分別仿真單點爆炸解鎖和四點爆炸解鎖,同時通過改變整星的質量和結構材料,分析不同參數對沖擊響應的影響,從而實現了星箭分離解鎖沖擊響應譜的預示。本文從統(tǒng)計能量法的前期參數分析開始,由簡單到復雜對方法和軟件的求解器以及統(tǒng)計能量整星模型都進行了驗證。最后得到了星箭解鎖沖擊響應譜結果,從而為衛(wèi)星的設計初期以及進行整機振動試驗之前提供有價值的參考。
【關鍵詞】：高頻振動 沖擊響應譜 統(tǒng)計能量分析 VAONE 爆炸解鎖 衛(wèi)星
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V414
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題來源及背景9
• 1.2 研究目的及意義9
• 1.3 國內外研究現狀9-14
• 1.3.1 統(tǒng)計能量分析9-11
• 1.3.2 有限元分析11-12
• 1.3.3 沖擊響應譜12-14
• 1.4 本文主要研究內容14-15
• 第2章 統(tǒng)計能量分析方法15-29
• 2.1 統(tǒng)計能量分析法基本原理15-17
• 2.2 模態(tài)密度17-23
• 2.2.1 平板模態(tài)密度的分析和驗證17-18
• 2.2.2 蜂窩夾層板模態(tài)密度的分析和驗證18-21
• 2.2.3 曲面板模態(tài)密度的分析和驗證21-23
• 2.3 內損耗因子23-24
• 2.4 耦合損耗因子24-28
• 2.4.1 理論計算和VAONE計算結果對比24-26
• 2.4.2 理論計算和Nastran計算結果對比26-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第3章 統(tǒng)計能量分析模型的建立29-35
• 3.1 統(tǒng)計能量分析模型的建立29-31
• 3.2 衛(wèi)星統(tǒng)計能量分析模型的子系統(tǒng)31-32
• 3.3 衛(wèi)星低頻區(qū)和高頻區(qū)的確定32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 基于頻域響應分析的SEA模型驗證35-47
• 4.1 薄板的頻域響應分析35-42
• 4.1.1 薄板的頻域響應解析解35-39
• 4.1.2 薄板的頻域響應有限元仿真解39-40
• 4.1.3 薄板的頻域響應統(tǒng)計能量法的解40-41
• 4.1.4 結果對比41-42
• 4.2 整星的頻域響應分析42-45
• 4.2.1 整星有限元模型的建立42-43
• 4.2.2 整星不同位置的頻域響應分析43-45
• 4.3 本章小結45-47
• 第5章 星箭解鎖沖擊響應譜分析47-60
• 5.1 統(tǒng)計能量法的沖擊響應分析原理47-52
• 5.2 薄板在矩形脈沖載荷下的位移響應52-54
• 5.3 基于統(tǒng)計能量分析法沖擊響應譜分析54-58
• 5.3.1 單點爆炸55-56
• 5.3.2 四點同時爆炸56-57
• 5.3.3 質量和材料對沖擊結果的影響57-58
• 5.4 本章小結58-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果64-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前8條

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  本文關鍵詞：基于統(tǒng)計能量法的星箭解鎖沖擊響應譜分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：375638