支架是航天載荷的關(guān)鍵支撐部件,應(yīng)用有限元法對(duì)輕量化后的支架進(jìn)行力學(xué)分析。在分析中,建立有限元模型,設(shè)置力學(xué)條件,得到輕量化支架的模態(tài)振型,以及在加速度、正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、沖擊等不同工況下的等效應(yīng)力。分析結(jié)果表明,輕量化支架在不同工況下的等效應(yīng)力均在安全裕度內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求。

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▲圖2簡(jiǎn)化處理后幾何模型

簡(jiǎn)化處理后的幾何模型如圖2所示。4.2網(wǎng)格劃分

▲圖1輕量化支架

針對(duì)航天載荷中的后支架，采用開孔減重的方法進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。開孔后支架質(zhì)量減輕了37.1%，如圖1所示。4有限元建模

▲圖8系統(tǒng)模態(tài)振型

筆者提取了前350階系統(tǒng)模態(tài)，一階模態(tài)頻率為101.77Hz,350階模態(tài)頻率為2145.6Hz，系統(tǒng)模態(tài)振型如圖8所示。一階模態(tài)頻率高于100Hz，即高于正弦振動(dòng)的最高頻率;350階模態(tài)頻率高于2000Hz，即高于隨機(jī)振動(dòng)的最高頻率，滿足求解要求。5.3正弦振動(dòng)

▲圖9不同頻率下后支架最大等效應(yīng)力

基于ANSYSWorkbench軟件中的隨機(jī)振動(dòng)分析模塊，采用模態(tài)疊加法分析后支架在隨機(jī)振動(dòng)條件下的應(yīng)力響應(yīng)[7]�！鴪D10頻率71.2Hz下后支架等效應(yīng)力

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