Анализ чувствительности при проектировании композитных размеростабильных космических конструкций

1

УДК 620.22

Анализ чувствительности при проектировании

композитных размеростабильных

космических конструкций

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Анализ чувствительности является неотъемлемой частью процесса создания кон-

струкций высокого совершенства. Для размеростабильных композитных космиче-

ских конструкций важен подбор структур, отличающихся малой чувствительно-

стью к разбросам характеристик материалов слоев и отклонениям конструктив-

но-технологических параметров. На базе проведенного анализа чувствительности

могут быть обоснованно назначены требования к входному контролю материала,

а также система допусков и предельных отклонений. В статье выведены форму-

лы для условий нечувствительности к разбросам характеристик материалов ти-

пичных композитных структур. Приведены результаты исследования возможно-

стей сочетания требований размеростабильности и нечувствительности. Дана

оценка опасности появления сдвиговых деформаций при нагреве-охлаждении мно-

гослойного материала вследствие неточности укладки отдельных слоев. Приведе-

ны рекомендации по выбору композитных структур для высокоточных конструк-

ций космической техники, для которых малые значения коэффициентов линейного

термического расширения сочетаются с низкой чувствительностью к отклонени-

ям различного рода.

Ключевые слова:

композит, размеростабильность, космические конструкции,

чувствительность.

Проектирование размеростабильных космических конструкций

сегодня представляет собой самостоятельный класс задач, результа-

ты которых широко востребованы современной промышленностью.

Примерами таких конструкций являются крупногабаритные косми-

ческие антенны, платформы и другие несущие конструкции для раз-

мещения высокоточной аппаратуры, корпусы спутниковых телеско-

пов и фотоаппаратов. Размеростабильные композитные структуры

сегодня находят применение также при проведении физических экс-

периментов, в высокоточных приборах и аппаратуре, а также в дру-

гих проектах, требующих точного взаимного позиционирования эле-

ментов. Во всех этих случаях основным требованием, определяющим

работоспособность конструкции, является сохранение заданных раз-

меров при изменении различных характеристик окружающей среды:

влажности, радиации и прочих факторов космического пространства,

но в первую очередь — температуры. Поэтому в узком смысле слова

размеростабильными конструкциями часто называют конструкции с

Анализ чувствительности при проектировании композитных размеростабильных космических конструкций - page 1