CC BY
13Решетневскце чтения
УДК 539.3:621.396.67
В. И. Халиманович, В. В. Шальков, А. С. Евдокимов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
С. В. Пономарев, В. А. Солоненко, А. А. Ящук
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета, Россия, Томск
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗОНТИЧНОГО РЕФЛЕКТОРА
Рассмотрены результаты численного моделирования зонтичного офсетного рефлектора.
Рефлекторы с зонтичной архитектурой силовой вероятностью 0,992. Уменьшение продольного разме-конструкции являются наиболее распространенными ра упаковки сложенного рефлектора приводит к необ-
и имеют достаточно длительную историю. Силовую ходимости использования складных спиц. Однако это конструкцию для данного типа рефлекторов форми- влечет за собой усложнение механизма раскрытия и
руют различного рода ферменные и телескопические оказывает негативное влияние на силовую и формо-
мачты, а также гибкие сгибаемые спицы. Зонтичные образующую структуры.
антенны с жесткими спицами имеют высокую надеж- Авторами рассмотрены особенности конструкции
ность, при которой развертывание обеспечивается с зонтичного рефлектора со складными спицами.
V. I. Khalimanovich, V. V. Shalkov, A. S. Evdokimov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk S. V. Ponomarev, V. A. Solonenko, A. A. Yaschuk Scientific Research Institute of Applied Mathematics and Mechanics of Tomsk State University, Russia, Tomsk
UMBRELLA-TYPE REFLECTOR MODELING
Offset umbrella-type reflector numerical simulated results are considered.
© Халиманович В. И., Шальков В. В., Евдокимов А. С., Пономарев С. В., Солоненко В. А., Ящук А. А., 2011
УДК 629.78.01:621.396.67
Д. О. Шендалёв
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ИМИТАЦИЯ НАСТРОЙКИ ФОРМЫ РЕФЛЕКТОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ
Определена задача проведения имитации настройки формы профиля рефлектора. Описаны основные этапы и особенности построения конечно-элементной модели рефлектора, адаптированной для имитации настройки. Приведены результаты имитации настройки в сравнении с реальным изделием.
Процесс проектирования трансформируемого рефлектора неразрывно связан с конечно-элементным моделированием. Основные особенности конструкции рефлектора с точки зрения моделирования следующие:
- наличие ряда конструктивных элементов низкой жесткости: сетеполотна, шнуров, профилированных спиц;
- наличие внутренних усилий, необходимых для растяжения сетеполотна.
Эти особенности обусловливают появление деформаций конструкции рефлектора под действием внутренних усилий. Таким образом, даже идеальная в
исходном состоянии модель после введения внутренних усилий становится искаженной. Для приведения формы отражающей поверхности в модели к заданной точности необходима настройка.
Настройку формы поверхности модели рефлектора можно проводить произвольно, однако наиболее целесообразным представляется введение в модель регулировочных элементов, имитирующих реальные элементы конструкции (см. рисунок). Модель, настроенная с имитацией подстроек реальных регулировочных элементов, в большей степени соответствует натурному образцу рефлектора.
Крупногабаритные трансформируемые конструкции -космических* аппаратов
Ванты
Шарниры профилированных спиц
Крепление профилированных спиц
Упоры силовых спиц
Общий вид конечно-элементной модели рефлектора и расположение основных элементов регулировки
Процесс построения конечно-элементной модели должен максимально соответствовать последовательности работ при сборке рефлектора.
На первом этапе строится модель силового каркаса рефлектора (основания и силовых спиц). Настройка на этом этапе заключается в регулировке положения упоров силовых спиц для компенсации действия силы тяжести.
На втором этапе строится модель формообразую -щей структуры (профилированных спиц и шнуров) с сетеполотном. Для обеспечения сходимости процесса решения эта модель изначально основывается на предположении об абсолютной жесткости силового каркаса.
Третий этап заключается в общей сборке моделей силового каркаса и формообразующей структуры.
Четвертый этап состоит в имитации настройки. Этот этап разбивается на подэтапы, соответствующие настройке определенного вида регулировочных элементов: сначала настраивается положение профилированных спиц, расположенных внутри силовых
спиц; далее проводится настройка положения концов профилированных спиц, шарнирно закрепленных на силовых спицах; на последнем подэтапе проводится регулировка длин вантов.
На всех этапах имитируется наличие силы тяжести.
При проведении имитации настройки формы поверхности рефлектора была получена точность по -верхности 0,34 мм в положении раскрывом вверх. Наилучшие результаты настройки натурного образца составили 0,33 мм. Таким образом, конечно-элементную модель рефлектора при условии проведения имитации настройки можно считать адекватной натурному образцу.
С использованием такой модели можно решать следующие задачи:
- оценивать изменение формы поверхности при переходе в невесомость;
- оценивать изменение формы поверхности при изменении ориентации рефлектора в поле сил тяжести;
- оценивать влияние случайной составляющей процесса настройки.
D. O. Shendalev
JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk IMITATION OF REFLECTOR SURFACE ADJUSTMENT WITH FINITE ELEMENT MODEL
The theses define a problem of imitation of reflector surface adjustment. Basic stages and features of reflector finite element model development are described. The model is adapted for adjustment imitation by using dedicated adjustment elements. In conclusion a comparison of adjustment imitation results with adjustment of real reflector along with problems to be solved using adjusted model are given.
© Шендалёв Д. О., 2011
