3 / 9
Параметрический анализ параболической антенны космического аппарата…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017 3
Исходные данные для моделирования:
R
= 1,488 мм;
r
= 297 мм;
r
1
= 450 мм,
h
= 50 мм. Диапазон изменения точек крепления на коль-
цевом ребре
r
1
= 450…1250 мм, толщина поверхности зеркала ан-
тенны и кольцевых ребер
t
= 1, 2, 3 мм; толщина радиальных ребер
b
= 2, 4, 6 мм соответственно.
Численное моделирование.
Для оценки жесткости конструкции
выполнен модальный расчет в конечно-элементном пакете
SolidWorks Simulation по основной частоте колебания. Дискретиза-
ция расчетной модели проведена оболочечными типами конечных
элементов с параболической аппроксимацией поля перемещения
(рис. 4). Граничными условиями являются ограничение перемещений
по трем поступательным степеням свободы в точках крепления ре-
флектора. Варьируемые параметры: толщина
t,
радиус
r
1
окружно-
сти, на которой находятся точки крепления.
Рис. 4.
Поверхностная (
а
) и конечно-элементная (
б
) модели антенны
При выполнении модального расчета получены значения первых
частот собственных колебаний композитной жесткой антенны космиче-
ского аппарата. По результатам проведенных вычислений построены
зависимости изменения значения собственной частоты от диаметра
кольцевого ребра, на котором находятся точки крепления, при разной
толщине
t
рефлектора антенны (рис. 5).
Характер изменения частоты колебания в зависимости от толщины
рефлектора и толщины ребер вполне ожидаем: максимальная жесткость
конструкции достигается при расположении точек крепления антенны
по диаметру 2500 мм.
Добавим к рассматриваемой модели конструкции кольцевое
ребро радиусом
R
1
(рис. 6), местоположение которого рассчитывают
по зависимости
1
1
– / . ) 2
(
R R r
=