一种低成本结构模拟星的设计方法技术

一种低成本结构模拟星的设计方法，通过设计结构模拟星构型，确定可调节变量，选取设计参数，进行结构细节设计，完成静力分析与正弦振动分析，进行舱板和螺钉强度校核，完成结构模拟星、配重块、吊具相关设计图纸绘制，解决了现有方法开展星箭联合试验制造成本高，星箭接口、纵向基频、质心位置、几何外形等方面与真实卫星都会存在较大的差异的问题。卫星都会存在较大的差异的问题。卫星都会存在较大的差异的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本结构模拟星的设计方法


[0001]本专利技术涉及一种低成本结构模拟星的设计方法，属于星箭联合力学试验设计领域。

技术介绍

[0002]星箭联合力学试验是新型运载火箭、上面级研制过程中极为关键的大型地面验证试验，它包括全箭模态试验，上面级与卫星组合体正弦振动试验等内容。星箭联合力学试验结果与精度直接影响到火箭和上面级的动态载荷辨识准确性、火箭和上面级控制系统的结构输入参数的准确性，直接决定了火箭和上面级发射的成败。鉴于星箭联合力学试验的重要性，参加试验的火箭、上面级及卫星宜选用与型号正样件力学特性一致的初样结构件。例如，我国的载人运载火箭就使用神舟飞船的真实结构件和运载火箭配合开展了全箭模态试验。
[0003]然而，由于全箭模态试验周期长(通常长达数月甚至一年)、卫星复合材料主结构的生产制造成本高，采用真实的复合材料卫星结构星开展全箭模态试验在时间、经费成本上并非总是可以实现的。当卫星真实结构星不可获得时，只能采用卫星模拟件开展星箭联合试验。目前的卫星模拟件一般由运载火箭研制方自行研制，主要用于模拟卫星的质量和基频，存在如下缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本结构模拟星的设计方法，其特征在于步骤如下：(1)根据真实卫星发射状态的质量、刚度特性，确定结构模拟星的质量、质心位置、横向基频、纵向基频参数；(2)根据真实卫星结构构型，设计结构模拟星构型，并选取结构模拟星的加工材料；(3)利用命令流建模方法编制参数化建模程序，将结构模拟星的星内构型参数及各舱板的非结构质量分布参数设置为可调节变量；(4)根据结构模拟星设计任务需求，选取设计参数，通过参数化建模程序建立结构模拟星有限元模型，并进行参数指标判定；(5)根据结构模拟星设计任务需求，进行结构细节设计；(6)根据运载火箭给定的卫星准静态设计载荷条件与正弦振动试验条件，对结构模拟星进行静力分析与正弦振动分析，并进行舱板和螺钉强度校核；(7)进行结构模拟星起吊接口、配套的吊具设计，开展起吊状态与支架车停放状态的静力学分析；(8)完成结构模拟星、配重块、吊具相关设计图纸绘制。2.根据权利要求1所述的一种低成本结构模拟星的设计方法，其特征在于：所述步骤(2)中，结构模拟星构型的设计方法具体为：结构模拟星的星本体外形尺寸、星箭接口均与真实卫星保持一致；取消太阳翼、天线等星外附件，以及气瓶、贮箱等星内附件，星内外附件及星内设备、化学推进剂都用舱板重量及配重块重量模拟；舱板上布置一圈加强筋，以提高舱板的局部振动频率；结构模拟星的星内构型在真实卫星星内构型设计的基础上可进行自由调整，如将承力筒分为上、下两段，各段承力筒的直径、高度、各舱板厚度、舱板上加强筋的截面尺寸等都可调整；结构模拟星的加工材料选取方法为：星箭接口处的材料与真实卫星保持一致，结构模拟星其余部分选择钢材。3.根据权利要求1所述的一种低成本结构模拟星的设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹家聪，陶家生，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：