Особенности задания функции демпфирования в конечно-элементных моделях космических аппаратов
Автор: Кравчуновский А. П.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 2 т.24, 2023 года.
Бесплатный доступ
Динамический анализ конструкций космических аппаратов занимает ключевое место в процессе их разработки. Так, например, изделия космической техники подвергаются воздействию различных нагрузок, в том числе динамических, от ракеты-носителя при выведении на орбиту. Определение параметров демпфирования является важной составляющей в анализе отклика конструкции на внешнее воздействие. В связи с этим важно знать демпфирующие свойства рассматриваемой конструкции. В статье приведены выкладки из источников, посвященных разработке космической техники и содержащих сведения о демпфировании в конструкциях. Целью работы является повышение точности расчетов с применением конечно-элементных моделей. В работе продемонстрированы результаты поиска способа (формы) задания функции демпфирования в среде Femap, который обеспечивал бы корректные уровни частотного отклика конструкции на прикладываемое воздействие. Расчётный эксперимент проводился на основе конечно-элементной модели консольной балки. Для анализа частотного отклика использовалась таблица частот, полученная на этапе модального анализа. Из приведенного спектра собственных частот для исследования была выбрана одна частота. Для неё впоследствии демпфирование задавалось несколькими способами, чтобы выявить тот, который позволил получить наиболее корректное значение отклика на рассматриваемой частоте.
Демпфирование, модель, космический аппарат, диссипация, колебания
Короткий адрес: https://sciup.org/148326830
IDR: 148326830 | DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-2-348-354
Список литературы Особенности задания функции демпфирования в конечно-элементных моделях космических аппаратов
- Безмозгий И. М., Софинский А. Н., Чернягин А. Г. Моделирование в задачах вибропрочности конструкций ракетно-космической техники // Космическая техника и технологии. 2014. № 3 (6). С. 71–80.
- Foist B. L., Grau E. L., Nejad B. I. Launch Loads Development Using Sine Vibration Methodology. 45th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics & Materials Conference. 19–22 April 2004, Palm Springs, California.
- Wijker J. Mechanical Vibrations in Spacecraft Design, 2004. 443 p. Doi: 10.1007/978-3-662-08587-5.
- Piersol A. G., Paez T. L. Harris’ shock and vibration handbook, 2010. 1199 p.
- Clough R. W., Penzien J. Dynamics of structures, 2003. 750 p.
- Shames I. H., Dym C. L. Energy and Finite Element Methods in Structural Mechanics, 1985 (London, New York: CRC Press). 776 p.
- Писаренко Г. С., Матвеев В. В., Яковлев А. П. Методы определения характеристик демпфирования колебаний упругих систем. Киев: Наук. думка, 1976. 88 с.
- Wijker J. J. Spacecraft structures. Springer, 2008. 521 p. Doi: 10.1007/978-3-540-75553-1.
- ГОСТ 24346–80. Вибрация. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2010. 26 с.
- ECSS-E-HB-32-26A / Space engineering. Spacecraft mechanical loads analysis handbook. ECSS Secretariat. Noordwijk, The Netherlands, 19 February 2013.
- Kabe A. M. Design and verification of launch and space vehicle structures. The Aerospace Corporation, El Segundo, California, 1998. Doi: 10.2514/6.1998-1718.
- Хейлен В., Ламменс С., Сас П. Модальный анализ: теория и испытания. М.: Новатест, 2010. 319 с.
- Клебанов Я. М., Бруяка В. А., Вавилов М. А. Определение оптимальных характеристик демпфирования для уточнения конечно-элементной модели изделия при моделировании виброиспытаний // Математическое моделирование и краевые задачи: тр. IX всерос. науч. конф. с междунар. участием. Самара, 2013. С. 90–94.
- Межин В. С., Обухов В. В. Практика применения модальных испытаний для целей верификации конечно-элементных моделей конструкции изделий ракетно-космической техники // Космическая техника и технологии. 2014. № 1 (4). С. 86–91.
- Рычков С. П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran. М.: ДМК Пресс, 2013. 784 с.
