單框架控制力矩陀螺抗發(fā)射沖擊能力研究.pdf

1、單框架控制力矩陀螺作為現(xiàn)有大部分航天器包括空間站、航天飛船、衛(wèi)星等的重要組成部分,擔(dān)負(fù)著對(duì)其航天器載體進(jìn)行姿態(tài)穩(wěn)定控制以及導(dǎo)向的重要責(zé)任,其性能的好壞直接關(guān)系到這些航天器飛行過程中的穩(wěn)定性,對(duì)整個(gè)飛行任務(wù)起到關(guān)鍵性的作用。單框架控制力矩陀螺的生產(chǎn)、運(yùn)輸以及工作的整個(gè)生命周期中承受的來自外界的各種沖擊載荷的作用可能會(huì)導(dǎo)致陀螺結(jié)構(gòu)整體或者局部的失效,因此必須對(duì)其進(jìn)行抗沖擊載荷能力的研究。本文以單框架控制力矩陀螺所承受的沖擊載荷環(huán)境為基礎(chǔ),研

2、究了沖擊響應(yīng)譜時(shí)域載荷合成方法,并對(duì)對(duì)單框架控制力矩陀螺的抗沖擊能力進(jìn)行研究,具體內(nèi)容如下:
　　首先,以沖擊動(dòng)力學(xué)與沖擊響應(yīng)譜的理論為基礎(chǔ),對(duì)單框架控制力矩陀螺沖擊響應(yīng)譜時(shí)域沖擊載荷的擬合方法進(jìn)行研究,用一系列頻率在特定范圍內(nèi)變化的加有正弦窗的正弦波為基波,通過調(diào)整和控制基波函數(shù)的幅值、持續(xù)時(shí)間、基波中包含的半正弦波的數(shù)量合成了沖擊響應(yīng)譜時(shí)域載荷曲線。合成的載荷能產(chǎn)生與單框架控制力矩陀螺所受實(shí)際沖擊環(huán)境載荷一樣的沖擊響應(yīng)譜。

3、r>　　其次,以沖擊響應(yīng)譜時(shí)域載荷合成方法為基礎(chǔ),以Matlab為工具開發(fā)沖擊響應(yīng)譜時(shí)域載荷合成的軟件。該軟件程序能計(jì)算沖擊響應(yīng)譜的時(shí)域加速度載荷和位移載荷,軟件程序中嵌入了與大型商業(yè)有限元分析軟件如Hyperworks、Ideas、Ansys等的數(shù)據(jù)接口,使得該軟件所計(jì)算出的合成載荷數(shù)據(jù)可以與商業(yè)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,從而將沖擊響應(yīng)譜時(shí)域載荷合成方法應(yīng)用到工程分析當(dāng)中。
　　然后,以單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)以及簡(jiǎn)單多自由度系統(tǒng)為對(duì)象