[發明專利]一種太陽翼帆板的等效建模方法

在審

• 申請號: 201810342073.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108959685A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 富佳;駱海濤;轎利闖;劉廣明
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

1.一種太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在三維建模軟件中簡化太陽翼帆板模型；

步驟2：使用前后處理軟件對簡化后的太陽翼帆板模型采用節點六自由度殼單元進行網格劃分；

步驟3：太陽帆板中夾芯層鋁蜂窩結構采用三明治夾芯板理論建立動力學仿真分析模型；

步驟4：將鋁蜂窩上、下碳絲網格面板采用均質恒厚各向異性層進行等效代替，建立有限元模型。

2.根據權利要求1所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述簡化太陽翼帆板模型包括對零件進行去除圓角、倒角，去除對主結構無影響的零散輔助件，以及輔助建模分割零件。

3.根據權利要求1所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述三明治夾芯板理論為：假定芯層能抵抗橫向剪切變形并且具有相應的面內剛度，上下碳絲網格服從Kirchhoff假設，忽略其抵抗橫向剪應力的能力，則鋁蜂窩芯層等效為均質的厚度不變的正交異性層。

4.根據權利要求3所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述等效的均質的厚度不變的正交異性層的等效彈性參數為：

其中，t、l分別為蜂窩胞元壁板的厚度和長度；ρ、E、G分別為鋁蜂窩材料的密度、彈性模量和剪切模量；μ為泊松比；γ為修正系數，一般取0.4～0.6；E_x、E_y、E_z為三個坐標方向的等效彈性模量；G_xy、G_xz、G_yz為三個坐標面內的等效剪切模量；μ_x、μ_y、μ_z分別為X、Y、Z向等效泊松比；ρ_e為等效后的芯層密度。

5.根據權利要求1或3所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述碳絲網格由若干寬度和間距恒定的碳纖維橫縱鋪設而成。

6.根據權利要求1所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述均質恒厚各向異性層為保持每層碳纖維總體積不變，將鋁蜂窩上、下碳絲網格面板等效成的等厚的各向異性纖維層。

7.根據權利要求1所述的太陽翼帆板的等效建模方法，其特征在于：在建立有限元模型后，通過有限元仿真分析軟件對太陽翼帆板進行模態仿真分析，并與模態試驗結果進行比對，校核基頻并驗證等效建模方法的正確性。