應(yīng)用VA One進(jìn)行航天器的全頻域振動(dòng)

1、EADSCASAESPACIO應(yīng)用VA One進(jìn)行航天器的全頻域振動(dòng)-噪聲分析newmaker挑戰(zhàn)-設(shè)計(jì)先進(jìn)的復(fù)合材料衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，質(zhì)量會(huì)變輕但將會(huì)承受在發(fā)射過(guò)程中遇到的嚴(yán)厲的噪聲 環(huán)境。-評(píng)估噪聲引起的振動(dòng)在到附屬的設(shè)備上的傳遞以確定設(shè)備的限定水平。-建立大型復(fù)雜易受寬頻域內(nèi)隨機(jī)振動(dòng)噪聲負(fù)載影響的系統(tǒng)響應(yīng)。收益-動(dòng)態(tài)應(yīng)力預(yù)測(cè)可用于指導(dǎo)易受振動(dòng)噪聲載荷影響的重要部件的設(shè)計(jì)。-特有的在一個(gè)工具里集成高、中、低頻的分析方法，這也導(dǎo)致快速的模型創(chuàng)建，并簡(jiǎn)化 了模型的管理。-可通過(guò)腳本的定制服務(wù)與內(nèi)在的方法集成進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。-僅一年工作經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師在經(jīng)過(guò)少量的內(nèi)部培訓(xùn)后即變得工作富有成效。EADS阿姆

2、特里姆公司是一家在衛(wèi)星系統(tǒng)、彈頭、地面基礎(chǔ)設(shè)施和很寬范圍內(nèi)的民、軍用 空間設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的世界級(jí)領(lǐng)導(dǎo)者。這家公司是世界級(jí)地球觀(guān)測(cè)和氣象系統(tǒng)方面的專(zhuān)家， 提供平臺(tái)、光學(xué)和雷達(dá)儀器以及地面段設(shè)備。EADS阿姆特里姆公司是歐洲航天局主要航 天探索計(jì)劃的主要承包商。EADS CASA Espacio公司已并入到EADS阿姆特里姆公司， 并且自從1996年，他已經(jīng)研發(fā)、生產(chǎn)整套合格的航天系統(tǒng)、儀器以及運(yùn)載火箭和衛(wèi)星的 子系統(tǒng)。該公司是一家歐洲的復(fù)合材料方面的卓越中心，并且被廣泛認(rèn)可為設(shè)計(jì)和制造空 間應(yīng)用方面先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的領(lǐng)軍者。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的聲學(xué)沸試航天器的VA One模型振動(dòng)-噪聲衛(wèi)星系統(tǒng)經(jīng)常使用先進(jìn)

3、的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并配備靈敏的儀器。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目的是為 了減重以降低有效載重的成本，但必須承受發(fā)射時(shí)遇到的非常嚴(yán)厲的振動(dòng)噪聲環(huán)境。而 350Hz以下的隨機(jī)寬帶噪聲環(huán)境經(jīng)常作為輕量化部件如大型天線(xiàn)的主要設(shè)計(jì)載荷。振動(dòng)- 噪聲分析因此在設(shè)計(jì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)方面顯得非常的重要。天線(xiàn)的聲學(xué)測(cè)試VA One滿(mǎn)足我們?cè)诤教炱魅l域內(nèi)的振動(dòng)噪聲分析。使用單一的工具我們就可以說(shuō)明我們衛(wèi)星上的所有振動(dòng)噪聲負(fù)載”-Mr. Jose Luis Rioboo, Responsible for EngineeringOrganization at EADS CASA ESPACIO提高的效率EADS CASA Espaci

4、o已經(jīng)進(jìn)行振動(dòng)-噪聲分析二十多年。最初的分析方法關(guān)注大概的流程 例如等效準(zhǔn)靜態(tài)加速度或非耦合的隨機(jī)載荷。然而，為了量化輕量化設(shè)計(jì)的載荷，需要更 精確的分析方法已經(jīng)變得很明朗。耦合的有限元和邊界元方法因此在1995年被引入進(jìn)來(lái)。EADS CASA Espacio正尋找進(jìn)一步提高他們低頻分析方法的途徑，特別是提高效率和計(jì) 算時(shí)間的途徑。他們因此在兩年前引進(jìn)VA One進(jìn)行耦合有限元和邊界元分析。通過(guò)使用 VA One，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)周期的時(shí)間減少了 30-50%。建模的時(shí)間和結(jié)果后處理的時(shí)間也都大 大降低。由于此軟件的易用性并且通過(guò)確定的內(nèi)部分析流程和培訓(xùn)，一個(gè)僅一年經(jīng)驗(yàn)的結(jié) 構(gòu)工程師就能在不需要專(zhuān)門(mén)

5、的支持的情況下熟練使用這款軟件。提高分析能力當(dāng)EADS CASA ESPACIO作為主要承包商負(fù)責(zé)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)工作時(shí)，他們需要擴(kuò)展他們 的分析能力包括合格設(shè)備隨機(jī)載荷的定義。此負(fù)載主要由到2KHz頻域的噪聲環(huán)境產(chǎn)生， 也就無(wú)法只能用低頻方法處理。通過(guò)使用VA One的統(tǒng)計(jì)能量分析（SEA）功能，EADS CASA能將他們的分析能力擴(kuò)展到包括設(shè)備環(huán)境的條件。VA One中的FE-SEA混合功能 也已經(jīng)成功的應(yīng)用到大型整體衛(wèi)星模型的中頻分析中。VA One通過(guò)腳本進(jìn)行定制的易用 性也證明非常有用。VA One中單元力和應(yīng)力的輸出確保EADS CASA Espacio能夠?qū)A One與他們現(xiàn)有的內(nèi)部的強(qiáng)度計(jì)算流程結(jié)合起來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需的安全性限值。結(jié)束語(yǔ)通過(guò)引進(jìn)VA One，EADS CASA ESPACIO提高了他們的工作效率，擴(kuò)展了他們的分析能 力，現(xiàn)已涵蓋了關(guān)心的全頻域?！癡A One滿(mǎn)足了我們現(xiàn)在航天器、天線(xiàn)反射器和設(shè)備振動(dòng) -噪聲分析的所有要求?！痹撥浖槲覀兲峁┝擞袃r(jià)值的分析預(yù)測(cè)用于對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。衛(wèi)星內(nèi)的設(shè)備也對(duì)振動(dòng)很靈敏。設(shè)備安裝板在發(fā)射時(shí)經(jīng)常經(jīng)歷高的噪聲級(jí)的激勵(lì)。振動(dòng)通 過(guò)安裝接口傳遞到設(shè)備上。設(shè)備對(duì)2