Экспериментальные исследования элементов космических конструкций - page 12

В.Н. Зимин, И.М. Колосков, В.Е. Мешковский, Л.П. Таирова, С.А. Чурилин
12
­аналогичная изображенной на рис. 6. При возбуждении в противофазе
в узлах
B
 и
C
были получены формы колебаний на частотах 2,21, 7,98
и 16,24 Гц. Они также идентичны ранее описанным формам. В частот-
ном диапазоне выше 20 Гц достоверные динамические характеристики
определить не представлялось возможным.
Расчеты частот и форм колебаний рефлектора методом конечных
элементов, проведенные с использованием пакета программ MSC
Nastran в предположении, что шарнирные соединения ферменной кон-
струкции являются абсолютно жесткими, дали значения величины соб-
ственных частот, значительно отличающиеся от полученных в результате
эксперимента. Это видно из сравнения первых двух столбцов табл. 3.
Для уточнения расчетной конечно-элементной модели была проведена
серия численных расчетов частот и форм колебаний рефлектора с раз-
личными свойствами конечных элементов, описывающих его шарнир-
ные соединения, в результате которых было получено хорошее согласо-
вание расчетных и экспериментальных результатов. Третий столбец
табл. 3 отражает результаты таких расчетов. В ее четвертом столбце
представлена относительная погрешность расчетов по сравнению с экс-
периментом. После уточнения расчетной конечно-элементной модели
для определения частот и форм колебаний рефлектора, соответствующих
орбитальным условиям его функционирования, достаточно исключить
из расчетной модели заданные условия нагружения (гравитационную
нагрузку), систему обезвешивания, используемую при наземных испы-
таниях, а также конечные элементы, описывающие жесткость мембран
силовозбудителей и массу их подвижных частей. В пятом столбце табл. 3
Таблица 3
Сравнение расчетных и экспериментальных частот, Гц
Частоты, полученные
Относи-
тельная
погреш-
ность, %
Частоты,
соответ­ствую­
щие условиям
­свободного
­полета
экспе­
римен-
тально
расчетным путем
без ­учета шарнирных
­соединений
расчетным путем
с учетом шарнирных
соединений
0,36
0,565
0,376
–4,40
0,33
2,86
3,610
3,130
–9,44
1,25
3,05
3,700
3,470
–13,77
1,17
7,53
16,600
8,040
–6,77
7,90
8,50
17,420
8,280
2,60
8,24
12,31
25,480
11,470
6,82
11,34
16,24
32,100
16,470
–1,41
16,50
16,30
32,000
16,340
–0,25
16,48
1...,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 13,14
Powered by FlippingBook