航天半硬壳结构模型简化方法研究

摘要：

蒙皮桁条结构和网格加筋结构因具有较高的比强度和比刚度而广泛应用于火箭结构当中,其详尽的有限元模型自由度规模大,静力分析计算效率低.为了提高计算效率,研究提出了面向蒙皮桁条结构的优化定解法和面向网格加筋结构的等效性能法.在大直径蒙皮桁条结构按照横截面积相等简化为梁-壳模型后,可以保证轴向拉压刚度和弯曲刚度不变,但会出现扭转刚度不匹配的情况.采用尺寸优化的方法,通过调整蒙皮厚度来修正模型刚度,进一步利用局部单胞的弯曲刚度相同,便可确定简化模型的最终尺寸.对于周期性的网格加筋结构,采用改进的渐近均匀化方法,获取结构单胞的刚度信息,进而可建立与精细模型性能一致的光筒模型.算例表明,采用本文提出的两种模型简化方法得到的简化模型与精细模型之间的刚度误差可保证在5%以内,验证了简化方法的有效性.

关键词：运载火箭、蒙皮桁条结构、网格加筋结构、刚度等效、模型简化

所属期刊栏目：42

分类号：V475.1;O343.2(航天器及其运载工具)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFE0205000

在线出版日期：2019-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-6