基于模態(tài)綜合法的整流罩分離仿真技術(shù)研究.pdf

1、隨著國內(nèi)航天工程的發(fā)展，在運載火箭部件大尺寸，輕量化的趨勢下，開展對航天器諸如整流罩，級間段等部分的動力學(xué)仿真研究的時候，其結(jié)構(gòu)在運動過程中產(chǎn)生的變形以及振動必須進(jìn)行考慮，而傳統(tǒng)的純剛體建模已經(jīng)很難準(zhǔn)確的模擬實際的情況，依據(jù)剛體進(jìn)行分析設(shè)計會增加運載過程中產(chǎn)生故障的風(fēng)險，故在進(jìn)行分析時必須考慮部件的柔性特征才能更為真實的模擬部件的動力學(xué)行為。
　　本課題基于國內(nèi)某型號火箭的科研項目，其整流罩具有大尺寸，大柔性，輕質(zhì)量的特點，故其拋

2、罩過程是一個彈性振動與剛體運動的復(fù)合運動。故為了準(zhǔn)確模擬其在分離過程中的動力學(xué)行為，需要對目標(biāo)部件進(jìn)行柔性建模，并進(jìn)行柔體動力學(xué)仿真研究。本文分別通過模態(tài)綜合法及顯式算法，運用ADAMS和ABAQUS等軟件對整流罩分離過程進(jìn)行柔性動力學(xué)仿真研究。
　　本文主要研究內(nèi)容如下所示:
　　1.基于實際整流罩結(jié)構(gòu)建立整流罩的數(shù)字化模型，并通過對整流罩結(jié)構(gòu)的分析以及參考實際實驗數(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力學(xué)模型，對其正常工作狀態(tài)下進(jìn)行仿真分析，研究整流罩在分離過程中的工作性能。
　　3.通過商用有限元軟件ABAQUS建立有限元模型，對整流罩結(jié)構(gòu)故障工況通過顯式動力學(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)計的安全冗余，并