中文翻译-轴对称降落伞形状的研究.docVIP

附件1：外文资料翻译译文 轴对称降落伞形状的研究 Vladimir S. Drozd 北美机载系统，圣安娜，CA，92704，美国 降落伞膨胀形状是驱动降落伞稳步下降性能的一个主要参数之一。 本文着眼于轴对称降落伞形状的形成, 尤其在降落伞几何构造的关系,单元的数目，单元的形状，压力分布和降落伞膨胀后的形状。在关于降落伞膨胀形状的讨论中对降落伞结构进行了强调。被LS DYNA软件进行有限元分析的一维降落伞模型是分析估计的基础。 简介 对性能有苛刻要求并且不断变化的现代降落伞系统一直保持着对新降落伞设计及现有系统完善的持续关注。由于一次性使用的货物运载系统成本相当于空间回收系统中驱动因素的设计成本，而降落伞整个系统的单位性能经常是主要的功效标准，导致现在需求的广泛改变。 由于现代仿真技术的支持，使属于纺织材料和新型降落伞装配方法的产业得到了发展，从而为满足现代严格要求提供了更多机会；同时这需要工程师换个角度看待已有和新产生的概念。 尽管似乎不排除永远围绕和深入研究圆形降落伞，但随着时间的推移，相反的却证明了其在已有和新的应用上的必要性和优越性。 通常降落伞设计实验研究的早期是为工程师提供有价值的降落伞性能的真实数据。现在随着降落伞仿真理论的发展，这些数据将很容易得到。在有限元分析和流固耦合方面的成果涉及真实结构仿真的允许精度和不能忽略降落伞这个现实结果。快速增长的计算能力使模拟能通过合理的实时计算得出结果。 由于流固耦合理论的定义涉及流体和结构耦合运动，因此，其代表了对降落伞性能分析的最先进和最复杂的方法。 另一方面，有限元分析法充分考虑了降落伞性能的结构部分，同时，提供了已知的降落伞表面气动载荷分布。在某些情况下，通过实验或单独估算进行完整的降落伞性能分析能计算出这些载荷。 流固耦合法和有限元分析法作为通用计算方法能应用于任何一个已知的降落伞几何结构类型。 他们分析局部效应的能力变得非常强，例如就像复杂形状的应力集中。另一方面，相对于系统性能能通过分析主要设计定义参数之间的关系而被描述和分析出来，其并没有使分析变得更方便。 幸运的是圆形降落伞有一些特殊的结构特征能使研究人员的研究相对简单，并且能够同时制造降落伞结构模型。 如图1，圆形降落伞伞篷结构是由径向排列的垂直线框和径向间的部分填充空间结构组成（横向环状加强筋现在也常常使用）。与圆形降落伞的载荷在伞篷结构上的分布以及向交汇点转移的路径相匹配的示意图。 由于分布式曲率压力载荷p（s）垂直于伞篷表面，因此，其可以在结构上转化为拉伸载荷。结构上的拉伸载荷依次转变为径向的分布式载荷。最后采集分布式载荷并且将其延长到线。 由于径向线性弹性元素是放射状，并且径向拉伸力T能够被柔线性方程描述：dT/ds=-Ft(s) （1） d /ds=Fn（s）/T （2） dx/ds=cos（） （3） dy/ds=sin（） （4） T-径向拉伸力 s-沿径向的线性坐标 Ft(s)-切向分布力沿径向的分量 Fn（s）-法向分布力沿径向的分量 -径向曲线的切线与X轴之间的夹角 x，y-直角坐标的径向点 这种方法已成功的用于简化具体情况和制造那些在许多重要实例中被充分描述静态结构载荷的圆形降落伞的模型。该模型的概念已经在CANO上被实施，并且后来被用于圆形降落伞结构分析的CALA代码[1]。 虽然确定伞篷上的结构载荷的主要目的是获知几何结构和压力分布，但是，先进的降落伞模型和相应的计算公式为圆形降落伞的形状研究提供了一个宝贵工具。 伞篷上的载荷 该模型的主要假设解决了伞篷结构如何产生径向载荷这一问题。据推测其结构为由独立圆周元素集合组成的三维结构（条带式降落伞是个很好的例子）。实体布料降落伞属于那种在结构上径向力与圆周力相比可忽略不计的类型。 由于沿着条带结构元素的压力被认为是恒定的，所以，条带结构采用了2连接点的相邻径向射线之间的夹角为2γ的圆拱形形状。 由于假定在条带结构之间的结构干涉不存在，所以，当压力P（s）和条带结构的曲率半径r为已知的情况时，其上的拉伸载荷被确定。 一般情况径向并不垂直于条带结构平面，因此，在径向条带结构上应用的拉伸力需要同时沿着径向分量Ft（s）和在径向平面上垂直于径向分量的投影Fn（s）。 这些分量可以用下面的无量纲表达式近似表达： （5） （6） 平衡方程(1-2)和几何关系（3-4）形成了由4个