Моделирование и анализ динамических характеристик конструкции крупногабаритных теплозащитных экранов космического телескопа

При разработке крупногабаритных трансформируемых теплозащитных экранов применительно к перспективным космическим телескопам одной из важных задач является определение динамических характеристик конструкции в рабочей конфигурации и оценка ее отклика в условиях космического пространства и воздействия эксплуатационных нагрузок. В предлагаемой статье эта задача рассмотрена с дополнительными приближениями, позволившими применить существующие методы нелинейного анализа переходных динамических процессов. Разработаны математические модели, основанные на двух разных принципах формирования и решения уравнений движения системы упругих тел. Выполнено сравнение результатов моделирования.

Литература

[1] Smirnov A.V., Baryshev A.M., Pilipenko S.V., Myshonkova N.V., Bulanov V.B., Arkhipov M.Y., Vinogradov I.S., Likhachev S.F., Kardashev N.S., Lebedev P.N. Space mission Millimetron for terahertz astronomy. Proceeding of SPIE, 2012, vol. 8442.

[2] Виноградов И.С. Сравнительный анализ возможных схем радиационного охлаждения крупногабаритного криогенного телескопа космической обсерватории «Спектр-М». Актуальные проблемы российской космонавтики. Тр. XXXIV Академических чтений по космонавтике, Москва, 2010, c. 220–221.

[3] Баничук Н.В., Карпов Н.И., Климов Д.М., Маркеев А.П., Соколов Б.Н., Шаранюк А.В. Механика больших космических конструкций. Москва, Факториал, 1997, 302 с.

[4] Зимин В.Н. Разработка методов анализа динамики и оценки работоспособности раскрывающихся крупногабаритных космических конструкций ферменного типа. Дис. … д-ра техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, 309.

[5] Архипов М. Ю., Телепнев П. П. Комплекс работ по численному моделированию динамики конструкции космического радиотелескопа проекта «Радиастрон». Космические исследования, 2014, т. 52, № 5, с. 418–422.

[6] Пономарев С.В. Трансформируемые рефлекторы антенн космических аппаратов. Вестник Томского государственного университета, 2011, № 4 (16), c. 110–118.

[7] Зимин В.Н., Колосков И.М., Мешковский В.Е. Динамические испытания раскрывающейся зеркальной космической антенны. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2000, № 2, c. 120–124.

[8] Микишев Г.Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1978, 248 с.

[9] Johnson J., Ross B., Blandino J., Lawrence J., Perrygo C. Development of Sunshield Structures for Large Space Telescopes. Proceedings of SPIE, 2002, vol. 4850, iss. 1, pp. 209–220

[10] Johnston J., Lienard S., Ross B., Smith J. Dynamic Testing of a One-Tenth Scale NGST Sunshield in a Vacuum Environment. Test Report NASA Goddard Space Flight Center, 2001. URL: http://ngst.gsfc.nasa.gov.

[11] Craig R.R., Bampton M.C. Coupling of substructures for dynamic analysis. AIAA Journal, 1968, vol. 6 (7), pp. 1313–1319.

[12] Юдаков А.А. Принципы построения общих уравнений динамики упругих тел на основе модели Крейга-Бемптона и их практически значимых приближений. Вестник Удмуртского университета, 2012, № 3, c. 126–140.