Методика математического моделирования процессов развёртывания крупногабаритных космических ферменных конструкций

1. Методика математического моделирования процессов развёртывания крупногабаритных космических ферменных конструкций

ОАО «ОКБ МЭИ»
Общество с ограниченной ответственностью
Открытое акционерное общество
Научно-техническое предприятие
«ДИП» (1)
Особое конструкторское бюро
Московского энергетического института (2)
(1)
И. Е. Гутовский , А. В. Золин
(2)
Методика математического моделирования
процессов развёртывания
крупногабаритных космических ферменных
конструкций

2.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

3.

ОАО «ОКБ МЭИ»
Разрабатываются с 1972 г.
Широкий диапазон размеров (5…19 м)
Высокая надежность и устойчивость
Успешные лётные испытания и эксплуатация
ООО «НТП ДИП»

4.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ТКСА-5 (5 м) 1984 г.
Эксплуатация на КА
«Ресурс-01»
КСА-19 (19 м) 1994 г.
ТКСА-6 (6 м) 1996 г.
Эксплуатация на орбитальной
станции «МИР»
ТКСА-6к (6 м) 2008 г.
Заказ Академии Наук КНР
«Кондор» (7 м) 2010 г.
«Фрегат» (12 м) 2012 г.
ООО «НТП ДИП»

5.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

6.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

7.

ОАО «ОКБ МЭИ»
Решаемые задачи:
Линейная и нелинейная статика (расчёт перемещений, деформаций и напряжений при статических
нагрузках)
● Анализ начальной устойчивости
● Контактные задачи
● Линейная и нелинейная динамика (расчёт перемещений и напряжений при динамических нагрузках в
рамках допущения о малых перемещениях, и с учётом больших кинематических перемещений,
нелинейности свойств материала (пластика), изменения структуры модели вследствие разрушения и
появления элементов, логических переключений и т.д.)
● Расчёт на сейсмическое воздействие
● Кинематический и силовой анализ механизмов
● Определение частот и форм собственных колебаний конструкций
● Расчёт амплитуд вынужденных колебаний (вибраций)
● Расчёт тепловых полей при стационарных и нестационарных процессах (тепловыделение, конвекция,
лучистый теплообмен с учётом видимости и затенения поверхностей, а также теплообмен движущейся
жидкости со стенками трубопроводов)
● Расчёт напряжений от совместного действия тепловых полей и нагрузок
● Совместный расчёт тепловых полей, параметров движения, деформаций и напряжений
● Моделирование и анализ процессов распространения акустических волн в конструкциях
● Расчёт геометрических характеристик сечений стержней
● Вычисление массы и моментов инерции конструкций
ООО «НТП ДИП»

8.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

9.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

10.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

11.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

12.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

13.

ОАО «ОКБ МЭИ»
График зависимости от времени
напряжений изгиба в углепластовой
трубке
График зависимости от времени
эквивалентных напряжений в узловом
шарнире
График зависимости от времени
реакции в закреплении центральной
стойки рефлектора
ООО «НТП ДИП»

14.

ОАО «ОКБ МЭИ»
Напряженное
состояние
узлового шарнира в момент
возникновения максимальных
эквивалентных напряжений
Напряженное
состояние
шарнира подвеса в момент
возникновения
максимальных
эквивалентных напряжений
Максимальные напряжения изгиба в трубке
10,5 0,55
Напряженное состояние стержня
опоры
каркаса
в
момент
возникновения
максимальных
эквивалентных напряжений
ООО «НТП ДИП»

15.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»

16.

ОАО «ОКБ МЭИ»
ООО «НТП ДИП»