Трехмерное моделирование внешних механических воздействий на приборы и устройства в SolidWorks Simulation

Области применения космических аппаратов в современном мире достаточно обширны: спутниковая связь, широкополосное и узкополосное вещание, метеорология, научные исследования и пр. Именно поэтому современные космические аппараты используют все последние достижения науки и тех- ники. Это позволяет создавать легкие, компактные космические аппараты с широким функционалом. К приборам, разрабатываемым в АО «НПЦ «Полюс», предъявляются требования повышенной надежности как в штатных, так и нештатных режимах работы. Одной из сфер применения подобных приборов является проектирование космических аппаратов. Главной задачей при проектировании и изготовлении приборов и узлов является обеспечение надежности. Это первостепенное требование к штучным несерийным изделиям, для которых ремонт при серьезных неис- правностях чрезвычайно трудоемок. В то же время к ним предъявляются серьезные требования к массовым, габаритным характеристикам, энергопотреблению, полезным нагрузкам, шумовым характеристикам отдельных блоков и приборов, а также прочим техническим параметрам. Однако следует учитывать, что при высоких требованиях к характеристикам процесс создания изделий должен быть технологичен. Существуют различные методики определения надежности приборов и узлов технических устройств. Одним из таких способов является проведение целого комплекса испытаний, имитирующих полный цикл функ- ционирования прибора или устройства. Однако экспериментальные методики имеют существенные недос- татки, а именно, высокую стоимость и большую временную длительность. Математическое моделирование позволяет уменьшить расходы на макетное проектирование, сократить время разработки, уменьшить риски, выявить слабые места, разработать рекомендации по усилению конструкции и дать предварительное заклю- чение о стойкости прибора к нагрузкам. Наряду с термическими, электростатическими и частотными характеристиками важную роль играют механические воздействия. Динамические и статические нагрузки. Представлены результаты моделирования внешних механических воздействий на прибор. Проведено численное моделирование квазистатического нагру- жения и воздействия на прибор случайной вибрации, проведен модальный анализ. Получены моды колебаний первых трех резонансных частот прибора, эпюры напряжений, перемещений и ускорений. Определены коэф- фициенты запаса прочности, максимальные значения перемещений и ускорений при ударных воздействиях.