Исследование динамики сложных электромеханических систем применительно к созданию приводов солнечных батарей гибких космических аппаратов

• Автор: Канунникова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.09.01, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ПРИВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА.

1.1. Обзор методов динамических расчетов конструкций космического назначения.

1.2. Особенности численного моделирования приводов для космических аппаратов и формирование требований к моделям
1.3. Постановка и методы решения задач динамики космического аппарата с приводными устройствами.

1.3.1. Основные уравнения.

1.3.2. Определение собственных частот и форм колебаний

1.3.3. Решение уравнений движения.

1.4. Применение метода суперэлементов для разработки единой

модели привода в составе КА.

1.5. Учет в модели привода внешних подсистем на основе метода динамического синтеза подконструкций .
1.6. Специальные приемы построения конечноэлементной модели привода в составе КА.
2. РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО ПРИВОДА СБ.
2.1. Конструктивные особенности привода СБ
2.2. Анализ нагрузок, действующих на блок приводов СБ на различных этапах жизненного цикла
2.3. Суперэлементная модель блока приводов СБ.
2.4. Конечноэлементная модель привода
2.5. Присоединение к модели КА внешних подсистем с
использованием матриц влияния. Характеристики полной модели
3. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
3.1. Цели и методология верификации динамической модели электропривода в составе гибкой системы.
3.2. Собственные частоты модели блока приводов и отдельных подсистем
3.3. Определение средних скоростей движения характерных точек
3.4. Сравнение нагрузок на привода с результатами по программе ЫАБТАЫ
3.5. Сравнение скоростей вращения элементов приводов с аналитическим решением
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА БЛОК ПРИВОДОВ СБ
4.1. Динамические нагрузки на блок приводов при транспортировке
4.2. Динамические нагрузки на блок приводов на этапе выведения
4.3. Динамика блока приводов на этапе функционирования.
4.4. Учет нелинейной характеристики магнитной муфты при определении нагрузок на привод.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Этим обусловлено применение МСЭ в различных отраслях машиностроения, где весьма эффективным является переход от конечных элементов к типовым инженерным объектамсуперэлементам. Однако и для систем с неповторяющимися, уникальными подсистемами МСЭ предоставляет возможность организации структуры данных таким образом, что внесение локальных изменений в расчетную модель может производиться независимо для каждой подконструкции, с минимальными вычислительными и организационными затратами, без повторного проведения начального этапа расчета для других подконструкций. Представление расчетной модели в виде совокупности подсистемсуперэлементов весьма удобно для ее описания, особенно в случаях поэтапного монтажа или изменяемой конфигурации рассматриваемой конструкции. Обобщением статической схемы МСЭ является использование суперэлементного алгоритма решения системы линейных уравнений на каждой итерации при расчете собственных колебаний. В работах отечественных и зарубежных авторов предложены различные варианты алгоритмов, использующих разбиение на подконструкции и идеологию, близкую к суперэлементной, для расчета собственных колебаний упругих систем. Эти методы, известные как методы динамического синтеза подконструкций, основаны на снижении размерности конечноэлементной обобщенной проблемы собственных значений для каждой подконструкции с помощью метода РелеяРитца с последующим объединением всех подконструкций с помощью условий сопряжения. Это приводит к существенному уменьшению размерности исходной задачи.