弹簧组件对大型弹性整流罩分离动力学的影响.pdf

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1、固体火箭技术第38卷第3期JournalofSolidRocketTechnologyVo1．38No．32015弹簧组件对大型弹性整流罩分离动力学的影响①李刚，李彬，郝鹏，王博，唐霄汉，何巍，栾宇，柳海龙(1．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系，大连116023；2．北京宇航系统工程研究所，北京100076)摘要：大型整流罩仿真分析与试验预示是国内新一代运载火箭研制过程中的关键技术。采用高精度非线性显式动力学分析方法，对某大型弹性整流罩有无导向孔的2种设计方案分别进行显式动力学分析，比较了2种方案的分离特性及罩内可用包络空间，分析了弹簧顶杆与导向孔等的

2、接触作用对整流罩分离的影响，并结合原型整流罩地面分离试验对仿真结果进行了对比验证。计算结果表明，含导向孔的整流罩分离速度更快，呼吸变形更小，弹簧项杆与整流罩的接触作用能有效地限制整流罩的呼吸变形。试验结果验证了数值分析结果，这对新一代运载火箭的研制具有一定参考价值。关键词：整流罩分离；显式动力学；呼吸变形；弹簧组件；地面试验中图分类号：V414文献标识码：A文章编号：1006—2793(2015)03—0326—06DoI：10．7673／j．issn．10o6—2793．2015．03．005Efectsofspringcomponentontheseparationd

3、ynamicsofalarge-scaleelasticpayloadfairingLIGang，LIBin，HAOPeng，WANGBo。TANGXiao—han，HEWei，LUANYu，LIUHai—long，(1．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DepartmentofEngineeringMechanics，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China；2．BeijingInstituteofAstronauticalSys

4、temsEngineering，Beijing100076，China)Abstract：Simulationanalysisandtestpredictionforlarge—scalepayloadfairingalethekeytechnologiesduringthedevelopmentofnewgenerationlaunchvehicles．Inthispaper，theseparationdynamicsoflarge—scaleelasticpayloadfairingswithandwithoutguid—ingholeswerestudiedbyco

5、mparingtheseparationparametersandtheefectiveenvelopingspaceusingthehish—fidelitynonlinearexplicitdynamicmethod．Then，theinfluenceofthecontactbetweenspringcomponentandguidingholesonthefairingseparationwasanalyzed．Finally，thenumericalresultswerecomparedandvalidatedbytheprototypegroundtestoft

6、hefairingseparation．Resultsin—dicatethattherotationalvelocityislargerandthebreathingdeformationissmallerforthepayloadfairingwithguidingholes．Moreo—ver，thecontactbetweenthespringcomponentandpayloadfairingcouldrestrictthebreathingdeformationofpayloadfairing．Testre—suitsverifythenumericalres

7、ults，whichprovideareferenceforthedevelopmentofnewgenerationlaunchvehicles．Keywords：fairingseparation；explicitdynamicmethod；breathingdeformation；springcomponent；groundtestO引言整流罩分离时，两半罩在发生刚体运动的同时，也运载火箭整流罩主要是用于保护内部有效载荷随会发生呼吸运动、弯曲运动以及扭转运动¨。整流火箭在大气层中飞行时免受外界环境的危害，如气动罩分离过程