Анализ прочности композитной сотовой панели сканера космического аппарата при гармонических вибрациях на этапе выведения на орбиту

Abstract

Представлены результаты численного определения динамических характеристик и напряженно-деформированного состояния конструкции панельной платформы сканера для космического аппарата при квазистатических перегрузках и гармонических вибрациях на этапе выведения на орбиту. В качестве имитационной модели исследуемой системы выбрана типовая структура композитной панели с известной cхемой расположения ячеек сот и армирующих слоев материала углепластиковой ленты для верхних и нижних пластин, труб, кронштейнов с известными механическими свойствами и схемой размещения оптических приборов с заданными массовыми характеристиками. Для решения задач статики и динамики использован метод конечных элементов в математических постановках задач квазистатического, модального и гармонического анализа. Определены собственные частоты и формы колебаний панельной платформы сканера. Для исследуемого режима вынужденных колебаний панели сканера при гармонических вибрациях установлены резонансные амплитуды перемещений и ускорений, а также коэффициентов усиления амплитуд виброускорений. Найдены максимальные величины эквивалентных напряжений по Мизесу, а также минимальные коэффициенты запаса прочности конструктивных элементов композитной панели сканера от действия квазистатических перегрузок и гармонических вибраций, отвечающих этапу выведения.

Keywords

• композиционные материалы
• многослойные углепластиковые пластины
• сотопанель
• сканер
• гармонические вибрации
• конечно-элементные апроксимации