航天器微振動(dòng)隔振平臺(tái)的虛擬疲勞分析

李 耀，孫宏麗，吳洪濤，楊小龍，杜 鵑

(1.南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016)

(2.上海市空間智能控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201100)

航天器微振動(dòng)隔振平臺(tái)的虛擬疲勞分析

李 耀1，孫宏麗2，吳洪濤1，楊小龍1，杜 鵑1

(1.南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016)

(2.上海市空間智能控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201100)

航天器微振動(dòng)六自由度隔振平臺(tái)能夠有效隔離控制力矩陀螺群輸出的多維微振動(dòng)，是高分辨率衛(wèi)星的重要部件。對(duì)六自由度隔振平臺(tái)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了虛擬疲勞分析，估算出關(guān)鍵部件的疲勞壽命，確保其工作壽命達(dá)到設(shè)計(jì)要求。基于模態(tài)綜合法將隔振平臺(tái)的關(guān)鍵部件進(jìn)行柔性化處理，利用ADAMS和MSC.FATIGUE等軟件對(duì)隔振平臺(tái)模型進(jìn)行剛?cè)狁詈戏治觯玫礁麝P(guān)鍵部件的載荷歷程，進(jìn)而估算出疲勞壽命。

微振動(dòng)；隔振平臺(tái)；剛?cè)狁詈希惶摂M疲勞；疲勞壽命

航天器微振動(dòng)嚴(yán)重影響高精度遙感衛(wèi)星、空間望遠(yuǎn)鏡的分辨率和穩(wěn)定度等性能指標(biāo)。基于Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了六自由度隔振平臺(tái)進(jìn)行航天器微振動(dòng)的隔離[1]。Stewart隔振平臺(tái)具有高剛度、高承載能力的特點(diǎn)，但是長(zhǎng)期工作在惡劣的太空環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵部件產(chǎn)生疲勞損傷[2]，因此需要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)Stewart隔振平臺(tái)關(guān)鍵部件的壽命，從而確保星載敏感器件能夠保持分辨率和穩(wěn)定性。對(duì)于工作于太空環(huán)境的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的利用樣機(jī)模擬太空環(huán)境下的疲勞試驗(yàn)方法存在周期長(zhǎng)、耗費(fèi)大的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)仿真虛擬疲勞試驗(yàn)的出現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期即可進(jìn)行虛擬疲勞壽命分析，從而得到關(guān)鍵部件的疲勞壽命[3]。……