螺杆分配机头内部压力场分布的CAE分析

用ANSYS有限元软件对生产宽幅橡胶板材的螺杆分配机头流道内部的压力场进行三维模拟与分析 ,选择Fluid 14 2三维六面体单元划分网格 ,建立螺杆分配机头内部流道的三维有限元模型 ,得到在一定工艺条件下机头流道内部的压力分布。分析了阻尼块几何形状对压力分布的影响 ,指出阻尼块可以增加流道内原来速度和压力较高部位的流动阻力 ,选择合适的阻尼块高度可以使胶料的压力值逐渐趋于横向均匀。

与上升器共体的样品整形装置结构力学分析及优化

为提高钻取采样整形装置的结构性能,提出了与上升器对接被动段共体支撑的整形装置支撑方案.采用有限元法对整形装置进行模态分析、主动段过载响应分析、着陆缓冲加速度响应分析等动力学特性研究,并对整形装置结构进行改进.通过修改整形装置的支撑构架布局,缩短了丝杠顶端力传递到上升器对接结构被动段处的传力路径,有效提高了系统动态刚度.分析计算结果表明:改进后的整形装置自然频率显著提升,1阶模态达到47 Hz以上,保证了整形装置在外界动态载荷作用下的动力学响应.

空间遥感器动态特性研究

为了提高空间遥感器的结构设计性能,采用有限元法对空间遥感器进行模态分析、频率响应分析等动力学特性研究,并对空间遥感器的结构进行了改进.分析计算表明空间遥感器的自然频率在改进后明显提高,改进后一阶模态达到100Hz以上,保证了空间遥感器在外界动态载荷低频振动作用下的动力学响应.

三轴转台框架系统的CAE研究

三轴转台框架系统的三维模拟与分析,采用CAE技术,使用PATRAN有限元软件。通过手动划分有限元网格,选用8节点六面体单元并离散化处理,建立三维有限元模型。分析计算系统在重力环境下的结构变形,以及系统的自然频率及振型等动态特性。

螺杆机头内分配螺杆转速对流场的影响

采用ANSYS软件和三维有限元法对螺杆分配机头流道内的压力场和速度场进行三维模拟分析。结果表明,分配螺杆转速越高,其入口和末端的压力越大,且增大分配螺杆转速有助于机头内压力分布均匀,同时挤出速度也随着螺杆转速的增大而增大。

螺杆机头内分配螺杆根径变化对流场的影响

为了研究机头内分配螺杆的根径锥度变化对螺杆分配机头内部流场和挤出均匀性的影响,采用ANSYS软件对螺杆分配机头流道内部的压力场、速度场进行三维有限元模拟。通过比较分析机头内分配螺杆根径锥度变化对流道内速度、压力分布的影响,指出设计时只有适当选择分配螺杆入口端的根径尺寸,才能既保证一定的生产效率,又有利于压力分布的均匀性。

空间CCD相机动力学环境模拟研究

为了改进空间CCD相机的结构设计性能,应用CAE技术对空间CCD相机进行模态分析、频率响应分析等动力学特性研究。分析计算表明空间CCD相机的自然频率足够高,一阶模态达到180Hz以上,保证了空间CCD相机在外界动态载荷低频振动作用下的动力学响应。有限元分析结果为空间CCD相机的结构设计提供了必要的指导。

空间光学遥感器动力学环境CAE研究

空间光学遥感器所经受的主要力学环境是在运载、发射过程中的动力学环境,尤其是遥感器所经受的各种振动载荷,它直接关系到遥感器结构的稳定性,是影响遥感器在空间能否正常工作的关键因素。采用CAE技术对空间光学遥感器进行动态刚度及动力学载荷响应分析,旨在考查空间光学遥感器抗外界干扰能力和运载、发射、试验过程抗破坏能力。研究结果表明,空间光学遥感器具有较高的刚度,能够抑制动力学环境干扰,保持良好的动态特性,空间光学遥感器方案可行。

某TMA遥感器桁架支撑结构动态特性研究

空间遥感器中,支撑结构是保证光学元件结构位置精度及成像质量的关键。为了提高支撑结构的设计性能,确保结构的稳定性,利用CAE技术考核动态特性是遥感器研制过程中的一个重要环节。利用有限元平台,运用大质量法,建立了某TMA遥感器桁架支撑结构的动力学模型,进行了动态特性的仿真分析。依据动态特性仿真结果,发现了支撑结构中的薄弱环节,并进行了优化设计。仿真分析结果表明,优化后的遥感器桁架支撑结构固有频率明显提高,第一阶固有频率达到122.1Hz,保证了遥感器桁架支撑结构在外界动态载荷作用下的动力学响应。

某航天机构加载驱动部件热变形分析

针对某航天机构加载驱动部件提出了一种热变形分析计算方法.利用MARC软件建立了加载驱动部件的有限元模型,通过瞬态传热分析计算出该系统随时间变化的温度场及其他热参数.分别提取10,20,30 min时的加载驱动部件内部温度分布情况,生成温度场文件,并以此作为热载荷进一步求解出各时刻加载驱动部件内的热应力和变形值.分析所得结果可以用作进一步修改和优化航天机构加载驱动部件设计的依据.

“天绘一号”立体测绘相机力学环境适应性研究

立体测绘相机的结构力学分析和热分析是与有效载荷设计、制造和工程阶段状态确定密切相关的关键技术,基于CAE技术,对天绘一号立体测绘相机的结构进行了静力学、动力学性能分析、热光学性能分析和动力学载荷响应分析,研究了相机在微重力作用下抵抗变形的能力,相机抗外界干扰能力以及在发射、动力试验过程中的抗破坏能力。针对测绘相机正弦扫描Y向加速度响应过大的问题,基于Hyper Works软件对立体测绘相机模态进行了拓扑优化方法研究,预测了最佳的材料分布,建立了测绘基座的最优结构布局。根据拓扑优化结果修改后的测绘基座有效提高了立体测绘相机的动态刚度,使测绘相机的基频从105.5 Hz提高到114 Hz,提高了测绘相机动力学性能,降低了整机的Y向动力学响应,保证了改进测绘基座后测绘相机的力学环境适应性。试验结果表明,设计方法使测绘基座能有效满足系统的力学环境适应性要求,并提高方案设计和优化的效率。该优化设计方法对测绘相机研制以及其他空间光机结构的设计都具有一定借鉴意义。

大型多功能试验机系统设计及加载架力学特性

为研究大型橡胶支座和结构构件在静力、动力荷载作用下的响应及破坏模式,设计了大型多功能试验机系统,采用有限元法分析大型多功能试验机加载架模态、加载响应等力学特性.通过修改加载架系统的机械框架布局,依据系统动态刚度优选设计方案.加载响应分析计算结果表明:在工作载荷作用下,该大型多功能试验机系统整体强度、刚度均能满足工程设计要求,结构设计合理可行.

螺杆分配机头口模出口高度变化对流场的影响

为了研究口模出口高度变化对螺杆分配机头内部流场和挤出均匀性的影响,参数化有限元分析技术贯穿于螺杆分配机头CAE仿真的全过程,采用VISUAL C++和APDL语言开发出专用有限元前处理程序和特殊加载宏,调用ANSYS对螺杆分配机头流道内部流场进行三维有限元模拟与分析。分析结果表明:口模出口高度变小将增加流道内的流动阻力,显著增大狭缝流道内各部分区域过渡截面中间层节点的压力值和口模出口的挤出速度值。当口模出口高度调节较大时,有必要重新调节阻尼块以提高速度分布的均匀性。

大口径平背形主镜背部支撑位置优化计算方法

针对背部支撑方式的平背形反射镜,提出了一种确定主镜最佳背部支撑位置的优化计算方法。利用AN-SYS软件中的APDL语言建立了主镜的参数化模型。利用有限元法,以主反射镜光轴垂直时自重作用下的镜面最大变形量为目标函数,以相同工况下一阶自振频率为约束条件,对背部支撑点位置的相关参数和中心镜厚进行了优化分析,得到了满足镜面面型误差要求的最佳背部支撑位置及中心镜厚。

大口径主反射镜轻量化结构拓扑优化设计方法

介绍了一种大口径主反射镜轻量化结构拓扑优化设计方法,该方法是一种理论性强、效率高的新型轻量化优化设计方法。采用变密度法建立连续体结构拓扑优化数学模型,利用OPTISTRUCT优化软件,以主反射镜光轴垂直时在自重作用下的镜面变形与第一阶自然频率作为约束,将主反射镜体积最小作为目标函数进行了连续体拓扑优化。依据优化的拓扑结构形式,结合结构力学及灵敏度分析得到了满足镜面面型、结构刚度及轻量化率要求的最佳主反射镜轻量化结构。