ДИНАМИКА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С НЕЛИНЕЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ УЗЛОВ РАСКРЫТИЯ КОНСТРУКЦИИ

© И.Д.Якимов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2015 г.

Описывается методика и приводятся примеры совместного ис-пользования метода конечных элементов в программном пакете «Abaqus» и бесконтактного метода экспериментального моделирова-ния для создания и верификации модели упругой космической кон-струкции и проведения последующего спектрального анализа её дис-сипативных характеристик.

Нынешние требования к качеству получаемой информации с приборов наблюдения, размещаемых на современных крупногабарит-ных космических аппаратов (КА), выдвигают новые задачи в обеспе-чении высокой точности стабилизации осей чувствительности прибо-ров наблюдения в условиях существенно нежестких конструкций. Возможным путём решения задачи точности является включение в контур стабилизации информации о текущих параметрах упругих колебаний конструкции.

Одной из основных современных методологий определения па-раметров упругих колебаний конструкции является математическое моделирование и вычислительный эксперимент. При исследовании динамических свойств упругой конструкции обычно применяется мо-дальный анализ или его модификации. Конструкция представляется конечно-элементной моделью, позволяющей определить формы и ча-стоты её упругих колебаний.

Однако динамические свойства конструкций КА в значительной мере определяются жесткостными и диссипативными характеристика-ми различных узлов соединений элементов КА, включая механизмы их раскрытия и поворота. Как правило, поведение таких узлов является нелинейным и плохо поддается теоретическому анализу, а выявить характер нелинейностей возможно только экспериментальным путем.