一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法技术

一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法,包括步骤：建立承力筒整体结构的有限元模型；对有限元模型进行静力学分析，提取内筒、外筒的最大应力；对有限元模型进行动力学分析，通过模态有效因子追踪承力筒整体结构的纵向、横向、扭转的第一阶主频率；以承力筒整体结构重量最小化为目标，将预先设置的应力许可约束条件和频率约束条件对承力筒整体结构进行优化分析，获得承力筒的质量；在获得承力筒质量的基础上，对承力筒进行载荷分析；对外筒、内筒的承载比例进行分配，实现外筒、内筒的联合承载。实现资源配置优化，同时，使外筒和内筒的联合能实现大型有效载荷的联合承载。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法
本专利技术涉及航天器
，具体涉及一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法。
技术介绍
装载大型有效载荷的航天器结构平台可满足某些特殊领域需求，目前还未有相关类似航天器结构平台可供设计参考，需要根据实际需求，设计一种有效载荷与航天器结构平台一体化承载的新型双筒并联结构方案。大型有效载荷结构强、刚度好，但体积及质量较大，外形细长，属于大型载荷系统。传统航天器设计将有效载荷和平台结构完全分开，平台追求系列化和通用化，一种平台可以承载多种类型的载荷，提高了平台的利用率，减少了平台的研制时间和经费，提高了可靠性。但这类设计没有根据有效载荷实际的承载需求进行优化设计，浪费了宝贵的体积和重量资源，现有的成熟平台均无法满足大体积、大质量、大长细比的大型有效载荷承载需求。鉴此，需根据大型有效载荷系统结构承载能力强的特点，采用将其作为航天器主结构的一部分参与承载的技术途径，能够实现减小航天器体积，减轻系统重量的目的，通过载荷承载比例分配，使大型有效载荷系统进入空间成为可能。
技术实现思路
本申请提供一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法,所述双筒并联结构的承力筒包括外筒、内筒和支撑结构，所述外筒和内筒的顶部通过上法兰和螺栓并联连接，下部通过下法兰和螺栓并联连接，所述支撑结构与所述外筒下部通过下法兰和螺栓连接，其特征在于，所述承力筒联合承载的设计方法包括步骤：建立承力筒整体结构的有限元模型；对所述有限元模型进行静力学分析，提取所述内筒、外筒的最大应力；对所述有限元模型进行动力学分析，通过模态有效因子追踪承力筒整体结构的纵向、横向、扭转的第一阶主频率；以所述承力筒整体结构重量最小化为目标，将预先设置的应力许可约束条件对所述内筒、外筒的最大应力进行优化分析，及将预先设置的频率约束...

【技术特征摘要】
1.一种基于多约束条件下的航天器双筒并联结构承载设计方法,所述双筒并联结构的承力筒包括外筒、内筒和支撑结构，所述外筒和内筒的顶部通过上法兰和螺栓并联连接，下部通过下法兰和螺栓并联连接，所述支撑结构与所述外筒下部通过下法兰和螺栓连接，其特征在于，所述承力筒联合承载的设计方法包括步骤：建立承力筒整体结构的有限元模型；对所述有限元模型进行静力学分析，提取所述内筒、外筒的最大应力；对所述有限元模型进行动力学分析，通过模态有效因子追踪承力筒整体结构的纵向、横向、扭转的第一阶主频率；以所述承力筒整体结构重量最小化为目标，将预先设置的应力许可约束条件对所述内筒、外筒的最大应力进行优化分析，及将预先设置的频率约束条件对所述承力筒整体结构的纵向、横向、扭转的第一阶主频率进行优化分析，获得所述承力筒的质量；在获得所述承力筒质量的基础上，对所述承力筒进行载荷分析；对所述外筒、内筒的承载比例进行分配，实现外筒、内筒的联合承载。2.如权利要求1所述的航天器双筒并联结构承载设计方法，其特征在于，所述建立承力筒整体结构的有限元模型，包括步骤：将带预紧载荷的螺栓法兰连接简化为梁-弹簧数学模型；建立所述外筒、内筒、上法兰、下法兰和支撑结构的有限元模型；通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，刘汉武，赵启龙，吴松，洪亚军，柳征勇，唐平，李东颖，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31