星箭分离面径向冲击预示的简化圆环分析方法.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 16期 机 械 工 程 学 报 Vol1．46 N0．16 20l0年 8 月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Aug． 2010 DoI：1O．3901／JM E．2010．16．095 星箭分离面径向冲击预示的简化圆环分析方法木 谭雪峰 阎绍泽 (清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084) 摘要：星箭分离冲击是航天器所经历的较为严酷的力学环境之一。为了预示星箭分离面的径向冲击响应，基于星箭对接框承 受轴对称径向载荷的假设，提出一种简化的轴对称圆环振动模型，采用有限元法数值验证简化模型的有效性。采用星箭对接 框的简化圆环方法，分析包带预紧力、对接框主要结构参数与冲击响应的关系，以及包带和卡块质量对冲击的影响。分析结 果表明，分离面径向冲击随着包带预紧力增加而增大；考虑包带和卡块质量的影响，延迟对接框应变能释放时间。在保证星 箭可靠连接和分离的前提下，减小包带预紧力、延长对接框应变能释放时间，是降低分离面径向冲击的有效手段。 关键词：包带式连接结构 星箭分离冲击 圆环振动 卫星 中图分类号：V415．4 SimplifiedAnalyticalM ethodofRadialShockResponseof Satellite-rocketSeparationInterface TAN Xuefeng YAN Shaoze (TheStateKeyLaboratoryTribology，TsinghuaUniversity，Beijing100084) Abstract：Theshockinducedbysatellite·rocketseparationiSoneoftheseveremechanicalenvironmentsthatthespacecrafthasto experience．Anaxisymmetriccircularringvibrationmodelisestablishedtona alyzetheradialshockresponseofthesatellite—rocket separationinterfaceduringseparationprocess．Byusingthismodelvalidatedbyfiniteelementna alysis，theinfluenceontheradial shockresponseconcerningbandpre—tighteningforce，structuralpraameteroftheinterfacering，massofclampbandandfixtureblock arediscussed．Itisshown thatthe radialshock ofthe satellite—rocketseparation interfaceincreaseswiththeincrease ofthe pre-tighteningforceofclma pbnad．Consideringthemassofhtebna dandfixtureblock，thereleasetimeofthestrainenergystoredin the interfacering isprolonged．In ensuring thereliable satellite—rocketconnection na d separation，itisalleffective meansof decreasingtheinterfaceshocktoreducethepre—tighteningforceofclma pbna dandtodelaythereleasetimeofstrainenergyofthe interfaceconnectionstructures． Keywords：Clam