在轨替换单元杆锥式三维碰撞动力学行为

摘要：

为研究在轨替换单元与目标航天器定位导向过程中的接触碰撞动力学行为,以配备有杆锥式定位导向结构的目标航天器与在轨替换单元(ORU)为研究对象,考虑定位导向机构的结构特点与实际定位过程的位姿状况,建立了航天器与ORU定位导向过程的三维碰撞动力学模型(NE-CR-LN三维接触动力学模型),并推导了三维空间中锥杆间碰撞检测方程.该模型应用矢量分析方法,考虑锥杆导向系统的自身特点将其划分出四种不同的接触工况.通过将模型数值结果同LS-DYNA仿真结果及文献模型进行对比分析,验证了NE-CR-LN动力学模型的正确性.针对ORU的定位要求,进行典型定位导向工况下的接触碰撞仿真及试验分析,导向仿真过程和动态分析结果表明,NE-CR-LN三维接触动力学模型可以在一定条件下模拟实际接触碰撞过程.

关键词：在轨替换单元、杆锥式、定位导向、三维接触碰撞、动力学行为

所属期刊栏目：33

分类号：V476.5(航天器及其运载工具)

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金

在线出版日期：2022-10-11（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：2258-2267