基于数字孪生的航天器舱门展收机构优化设计

针对航天器舱门展收过程中由根铰间隙引起的振动问题,提出一种基于数字孪生和径向基模型的材料参数优化方法。首先建立根铰间隙动力学模型,并应用数字孪生技术构建舱门的数字孪生模型。以根铰材料的接触刚度系数、阻尼系数和动摩擦系数为设计变量,以最大角加速度为优化目标,利用优化拉丁方试验设计构建样本空间;应用径向基神经网络模型构建近似模型;采用结合的序列二次规划算法和多岛遗传算法求解近似模型的最优值。优化结果表明,与优化前相比,舱门的角加速度峰值和根铰间隙接触力明显减小,舱门的动态性能得到提升。

航天器舱门零重力环境模拟卸载系统设计分析

卸载系统是舱门展开试验装备的重要组成部分,重点对展开试验卸载系统进行设计与分析研究。鉴于空间舱门运行轨迹复杂,采用二维滑轨吊挂方法适应曲线展开轨迹。针对质量大、易导致支撑部件变形以及卸载困难,采用多点长距离支撑均匀分散受力。设计柔性自适应弹性吊挂,对运行过程波动进行有效缓冲,避免刚性碰撞。采用高精度数显可读式拉力传感监测系统,实现展开过程拉力在线检测。针对高卸载效率要求,采用二维可调式转接组件适应多状态舱门调平,最后实现卸载率96.31%以上。结果表明,舱门零重力环境模拟卸载系统设计方法可行,分析过程合理,满足工程应用需求。