航天密封舱设备安装精度仿真分析方法

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1、第23卷第3期航天器工程V01．23No．31111生!旦兰旦垒g曼垦垦垒里!垦堕鱼!堕垦垦垦!堕鱼i!航天密封舱设备安装精度仿真分析方法马俊太朱光辰郝(中国空间技术研究院载人航天总体部，平北京100094)摘要针对航天密封舱设备安装精度受密封舱内压影响却没有实用的理论预示方法，提出了仿真分析设备安装精度的方法。该方法根据有限元结构仿真分析得到的位移，导出设备的安装精度；另外，提出了精测数据的分析方法，使设备的安装精度变化规律更明显，更容易看出设备旋转的旋转轴、旋转方向、旋转角度，也使精测数据与仿真数据的对比更容易，可为验证仿真分析的准确性提供前提条件。利用一

2、个算例对文章提出的仿真分析方法进行了验证。结果表明，仿真分析方法能准确地确定设备安装角度变化的旋转轴和旋转方向，计算出的旋转角度值与精测结果也基本一致。关键词航天密封舱设备；安装精度；有限元方法中图分类号：V465文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．03．007SimulationAnalysisMethodofMountingAccuracyofSpaceSealedCabinEquipmentsMAJuntaiZHUGuangchenHAOPing(InstituteofMannedSpaceSystemEng

3、ineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Withconsideringthelackofpracticalandtheoreticalpredictionmethodforinfluenceofspacesealedcabinpressureonequipmentmountingaccuracy，asimulationmethodisproposedinthispaper．Themethodcantransformdisplacementobtainedfromfi

4、niteelementstructuralanaly—sistoequipmentmountingaccuracy．Besides，thispaperputsforwardamethodtoanalyzetheda—taofmountingaccuracytestwhichmakestherotationaxis，rotationdirectionandrotationanglemoreobvious，andthecomparisonbetweentestdataandsimulationdataeasier．Thismethodprovidesaprecon

5、ditionforverifyingthecorrectnessofsimulationanalysis．Thepaperputsupanexampletovalidatethesimulationanalysismethod．Theresultshowsthatthesimulationmethodcanconfirmtherotationaxisandtherotationdirectionexactlyandtherotationangleisinthesameamountlevelasthetestresult．Keywords：spacesealed

6、cabinequipment；mountingaccuracy；finiteelementmethod1引言密封舱体是载人航天器主结构，航天器对安装在密封舱体结构上的姿态测量敏感器、交会对接测量敏感器等仪器设备有较高的位置精度要求。航天器在轨工作时，密封舱处于承受内压的环境中，为保证安装精度，航天器部分总装精度测量工作是在密封舱充压条件下完成的。但随着航天器的尺寸越来越大，充压精测使得精测过程过于繁琐，增加了精测收稿日期：2013—11—07；修回日期：2014—03—06作者简介：马俊太，男，硕士研究生，从事航天器总装设计工作。Email：majuntai@

7、126．COITl。38航天器工程23卷的成本和周期。为此，可采用仿真分析方法，预示给出充压对设备安装精度的影响，从而实现不充压精测，简化精测流程。目前，应用仿真方法研究设备安装精度的文献较少。文献B-I在重力载荷下仿真验证了水平、垂直相结合精测的优势，不过，没有给出具体的分析方法，且方法的计算精度没有得到验证。本文提出了密封舱在内压载荷下分析设备安装精度的具体方法，并根据精测结果对计算结果进行了验证。设备安装精度包括设备的安装位置和安装角度，在工作中常遇到的是设备的安装角度精度问题，因此本文以下主要讨论设备的安装角度变化问题。2仿真方法的建立本文讨论的密封舱

8、及安装的设备如图1所示，仿真方法中采用