Конечно-элементное моделирование трехслойного рамного каркаса солнечной батареи космичекого аппарата Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневские чтения

УДК 539.3

А. В. Шатов, А. В. Богданов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХСЛОЙНОГО РАМНОГО КАРКАСА СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ КОСМИЧЕКОГО АППАРАТА

Описан алгоритм построения конечно-элементной модели трехслойной рамной панели солнечной батареи космического аппарата (КА).

Оптимизация конструкций панелей солнечных батарей является одним из ответственных этапов проектирования космического аппарата. Основная проблема при этом состоит в обеспечении необходимой жесткости панелей при минимуме их массы. Одним из эффективных способов повышения весового совер-шенства конструкции является использование в качестве каркасов трехслойных панелей с композитными несущими слоями.

Каркас солнечной батареи представляет собой рамную конструкцию (рис. 1) с определенным чис-

лом окон - вырезов. При построении геометрической модели проектными параметрами выступают число окон вдоль каждой из сторон панели, размер панели и окон, толщина несущих слоев и заполнителя, механические свойства материалов. Оптимальное сочетание проектных параметров определяется в результате серии модальных расчетов (рис. 2). Жесткость конструкции оценивается по значению первой части собственных колебаний. Параллельно определяется наилучшее расположение точек крепления панели.

Рис. 1. Модели каркаса солнечной батареи КА

Рис. 2. Формы колебаний каркаса солнечной батареи КА

A. V. Shatov, A. V. Bogdanov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

FINITE ELEMENT MODELING OF SANDWICH SOLAR FRAME

The paper describes an algorithm for finite element modeling of sandwich solar frame

© Шатов А. В., Богданов А. В., 2011