Введение
1. Постановка задачи моделирования антенных рефлекторов космических аппаратов 10
1.1. Обзор методов и результатов исследований конструкций рефлекторов КА 10
1.1.1. Основные типы рефлекторов 10
1.1.2. Уменьшение коэффициента усиления и точность отражающей поверхности параболического рефлектора 13
1.1.3. Твердотельные прецизионные рефлекторы 14
1.1.4. Крупногабаритные развертываемые рефлекторы 17
1.1.5. Методы исследования конструкций рефлекторов
1.2. Изменения конфигураций развертываемых рефлекторов 28
1.3. Формулировка задачи о напряженно–деформированном состоянии рефлекторов
1.3.1. Учет геометрических нелинейностей в задаче 29
1.3.2. Моделирование материалов 30
1.3.3. Граничные условия 32
1.3.4. Оценка точности формы ОП 32
1.4. Формулировка задачи орбитального нагрева конструкций рефлекторов 33
1.4.1. Нагрев в условиях открытого космоса 34
1.4.2. Вычисление факторов видимости 38
1.4.3. Расчетные случаи для условий геостационарной орбиты 40
2. Моделирование твердотельных рефлекторов 43
2.1. Моделирование многослойной конструкции рефлектора 43
2.1.1. Описание элементов конструкции 43
2.1.2. Описание тепловой КЭМ
2.1.3. Результаты теплового анализа 48
2.1.4. Описание термомеханической КЭМ 50
2.1.5. Результаты термомеханического анализа 52
2.1.6. Оценка искажения формы ОП рефлектора 54
2.2. Моделирование конструкции рефлектора с каркасом 55
2.2.1. Описание элементов конструкции 55
2.2.2. Описание тепловой КЭМ 57
2.2.3. Результаты теплового анализа 59
2.2.4. Описание термомеханической КЭМ 61
2.2.5. Результаты термомеханического анализа 63
2.2.6. Оценка искажения формы ОП рефлектора 65
2.3. Выводы по главе 66
3. Моделирование рефлектора с гибкими ребрами 67
3.1. Оценка достижимой точности рефлектора 68
3.1.1. Описание основных элементов рефлектора 68
3.1.2. Описание КЭМ для анализа НДС 70
3.1.3. Результаты анализа НДС 71
3.1.4. Минимизация точности формы ОП за счет изменения начальной геометрии рефлектора 71
3.1.5. Усовершенствование конструкции рефлектора 72
3.2. Оценка способности конструкции к самораскрытию 75
3.2.1. Описание КЭМ для оценки способности конструкции к самораскрытию 75
3.2.2. Результаты расчетов 76
3.3. Тепловой анализ конструкции рефлектора с гибкими ребрами 78
3.4. Выводы по главе 79
4. Моделирование крупногабаритного рефлектора 80
4.1. Описание конструкции КА 80
4.2. Определение тепловых нагрузок 85
4.2.1. Сравнение различных подходов, упрощающих определение тепловых нагрузок для изогридных структур с использованием МКЭ 86
4.2.2. Усовершенствованный подход к определению тепловых нагрузок для изогридных структур с использованием полупрозрачных элементов 92
4.2.3. Описание КЭМ для определения тепловых нагрузок 100
4.2.4. Результаты определения тепловых нагрузок 104
4.3. Анализ термомеханического поведения рефлектора 108
4.3.1. Описание КЭМ для определения НДС 108
4.3.2. Определение жесткости звеньев спиц по результатам испытаний натурных образцов 112
4.3.3. Корректировка жесткости звеньев спиц в КЭМ 115
4.3.4. Проведение расчета термомеханического НДС рефлектора 116
4.3.5. Результаты термомеханического анализа 118
4.4. Выводы по главе 127
Заключение 128
Список литературы
