基于刚柔耦合的卫星舱壳体平抛式分离仿真与试验研究

摘要：

针对卫星舱壳体分离过程中柔性效应带来的影响,基于柔性多体动力学方法,建立了复合材料卫星舱壳体平抛式分离的刚柔耦合动力学模型,采用推冲器的推力-位移关系实现了从地面试验到任意工况的推冲器推力等效,对柔性体模型和刚体模型进行了仿真及对比分析.结果 表明:壳片弹性变形以2阶“呼吸运动”模态为主,吸收了约推冲器做功的15％,分离速度降低;分离面下角点处“呼吸运动”最为剧烈,半罩第一次向内“呼吸运动”时对内包络的影响最大;柔性效应还会影响推冲器推力作用的时间历程.进行卫星舱分离地面试验,采用高速摄影测量半罩运动情况,对比验证了仿真方法的正确性,仿真误差在13％以内.研究结果有助于确保分离方案的有效性,释放了卫星舱内包络空间的设计余量,为分离优化设计提供参考.

关键词：卫星舱、平抛分离、推冲器、刚柔耦合、呼吸变形

所属期刊栏目：40

分类号：V421.3(火箭、航天器构造（总体）)

资助基金：国家自然科学基金;爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：19-28