太陽(yáng)能電池板聲振環(huán)境載荷等效方法研究.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)的航天事業(yè)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，隨著探索太空的步伐不斷加快，對(duì)航天器的研發(fā)提出了更高的要求。具體體現(xiàn)在“快、好、省”三個(gè)字，用盡可能短的研發(fā)周期、設(shè)計(jì)出可靠性足夠好的航天器，并且盡可能減少設(shè)計(jì)研發(fā)和試驗(yàn)的成本。研究表明，航天器在發(fā)射階段承受到非常嚴(yán)酷的環(huán)境載荷，為了驗(yàn)證航天器結(jié)構(gòu)的可靠性，必須在研制過(guò)程中進(jìn)行地面試驗(yàn)。根據(jù) NASA統(tǒng)計(jì)，地面試驗(yàn)成本占整個(gè)研發(fā)成本的35％，其中又以地面聲學(xué)試驗(yàn)為最高。除此之外，由于大量柔性構(gòu)件的存在

2、，給地面振動(dòng)試驗(yàn)帶來(lái)了諸多困難。不同形式載荷試驗(yàn)之間的可替代性成為解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文從小阻尼單自由度系統(tǒng)出發(fā)，分析正弦掃描激勵(lì)、隨機(jī)振動(dòng)和混響聲場(chǎng)激勵(lì)的動(dòng)力學(xué)特性，以加速度響應(yīng)為等效準(zhǔn)則，建立了正弦掃描激勵(lì)與隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)、隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)與混響聲場(chǎng)激勵(lì)的等效關(guān)系。提出了正弦掃描激勵(lì)、隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)、噪聲激勵(lì)等效載荷計(jì)算方法。
　　以某型號(hào)衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板為對(duì)象，建立基于等效理論的太陽(yáng)能電池板有限元仿真分析模型，并

3、與真實(shí)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對(duì)比，分析了三種等效理論與真實(shí)結(jié)構(gòu)的誤差，提出了太陽(yáng)能電池板蜂窩夾層板等效力學(xué)模型計(jì)算方法，為太陽(yáng)能電池板的聲振載荷等效研究奠定了基礎(chǔ)。
　　研究了太陽(yáng)能電池板在隨機(jī)振動(dòng)、噪聲激勵(lì)以及等效激勵(lì)下的加速度響應(yīng)。采用線性疲勞損傷累積理論，結(jié)合 S-N曲線，對(duì)太陽(yáng)能電池板在等效激勵(lì)下的疲勞損傷和壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。研究結(jié)果表明：等效正弦激勵(lì)的加速度響應(yīng)誤差控制在10%左右，而等效隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)誤差控制在15%，說(shuō)