Выбор рациональных параметров плоских панелей с точечными опорами для космических аппаратов

• Автор: Ван Чжицзинь
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Модели функционирования элементов трехслойных панелей

1.1 Расчет приведенных механических характеристик
1.2 Материалы, применяемые в приборных панелях КА из сотовой конструкции
1.3 Геометрические и механические характеристики сотовых панелей
1.4 Определение прогиба и напряжений в плоских трехслойных панелей при поперечном изгибе
1.5 Несущая способность сотовых панелей при изгибе
Глава 2. Методы анализа напряженно-деформированного состояния равномерно нагруженной сотовой панели с точечными опорами
2.1 Основные гипотезы и уравнения изгиба тонких пластин
2.2 Точные методы расчета прямоугольных пластин
2.3 Приближенные методы к расчету изгибаемых пластин
2.4 Анализ результатов и выбор расчетных схем для панели с точечными опорами
2.5 Анализ влияния числа опор на коэффициент кдх , к ду, кт
2.6 Анализ влияния удлинения панели на коэффициент
кдх , кду, кт

2.7 Влияние жесткости окантовки на к„, к (кду), кт
2.8 Влияние внешней формы панели на величину коэффициентов
к,дх(кду)і кт
2.9 Влияние расположения опор на кК, кдх(к9у), кт
2.10 Анализ собственной частоты панели с точечным опорами
2.11 Выводы
Глава 3. Метод проектирования трёхслойных панелей с точечным опорами
3.1 Общие принципы проектирования
3.2 Оптимизация удельной массы панели без окантовки
3.3 Анализ влияния окантовки на удельную массу сотовой панели
3.4 Выбор параметров сотовой панели с учетом частотных характеристик
3.5 Выбор параметров по условию устойчивости сот на упругом основании
3.6 Выводы
Выводы

ВВЕДЕНИЕ
Современную жизнь человеческого общества невозможно представить без использования искусственных спутников Земли (ИСЗ). Диапазон их использования в настоящее время настолько широк и разнообразен, что создана индустрия по разработке, выведению их на орбиту и эксплуатации. Последние научные достижения в разработке конструкции связанны со снижением суммарной стоимости готового спутника с учетом его запуска и эксплуатации, что позволило использовать их для прикладных и коммерческих целей. Одно из важнейших назначений ИСЗ — это создание глобальных систем спутниковой связи. Так как срок службы спутников ограничен, это приводит к необходимости постоянной замены отслуживших свой век аппаратов, постоянному расширению функций и обновлению рабочей системы ИСЗ разного назначения. Все это говорит об актуальности рассматриваемой задачи и необходимости постоянного совершенствования конструкции, снижению относительной массы, снижению затрат на весь цикл от создания ИСЗ до его эксплуатации на орбите Земли. Как показали последние разработки, существенное снижение массы конструкции достигается за счет создания негерметичных корпусов, когда аппаратура расположена непосредственно на открытых платформах и стенках конструкции.
Негерметичные конструкции существенно проще в изготовлении и эксплуатации, имеют меньший вес и, следовательно, больший экономический эффект.
Одной из наиболее важных и сложных задач при проектировании космических аппаратов является выбор оптимальных параметров конструкции, обеспечивающих экстремум критерия качества при условии удовлетворения ограничений.

4. Распределение поперечных сдвигающих сил в заполнителе принимаем постоянными по высоте.
При принятых допущениях определение прогибов трехслойной пластины (изгиб) можно вести по формулам также, как для однослойной пластины, вводя в расчет приведенные жёсткостные характеристики сечений.
Жесткостные параметры трёхслойной сотовой пластины и её слоёв определяются по формуле
Вк=ЕкК(-?к) *=1,2,3 (1.36)
где индекс 1- первый несущий слой, 2 - второй несущий слой, 3 -заполнитель.
Полная толщина трёхслойной пластины
й = 2>*=2 (1.17)

Приведенный коэффициент Пуасона трёхслойной пластины
М = /6 = М2 0.18)
Осредненный модуль упругости трёхслойной пластины Е0
Е, = 2Е (1.19)
Относительные толщины слоев трёхслойной пластины
= = с1-20)

Сосредненный модуль сдвига заполнителя О0, если модули Ох, и 0у2 близки:
(,.21)
Цилиндрическая жёсткость трёхслойной пластины