Описание

Введение

Цель исследования, освещенного в статье, заключается в анализе чувствительности внутренних возмущений панельной конструкции космического летательного аппарата к вариациям сосредоточенных масс. Внутренние возмущения, возникающие под действием центробежных сил от ротора с остаточным дисбалансом, могут негативно влиять на точность угловой ориентации прецизионных приборов, таких как камеры и телескопы. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью повышения точности работы спутников дистанционного зондирования Земли и межпланетных аппаратов, где даже малые колебания могут привести к значительным ошибкам в ориентации.

Методология

В исследовании использованы методы теории чувствительности и конечных элементов для анализа динамики панельной конструкции с ротором. Для оценки уровня внутренних возмущений применялись специальные программные пакеты, такие как MSC.Nastran. Выбор данных методов обоснован их способностью эффективно моделировать динамические процессы и выявлять влияние различных параметров на поведение конструкции.

Основные результаты

Ключевыми находками исследования стали установление зависимости амплитуды внутренних возмущений от вариаций сосредоточенных масс и угловой скорости вращения ротора. Результаты показали, что увеличение угловой скорости может существенно изменить иерархию влияния вариаций масс на уровень возмущений. Статистическая значимость результатов подтверждена сравнением частот собственных колебаний, полученных различными методами.

Обсуждение и интерпретация

Авторы интерпретируют результаты как подтверждение того, что изменение сосредоточенных масс конструкции является эффективным способом снижения уровня внутренних возмущений. Результаты исследования согласуются с предыдущими работами в области динамики роторов и конструкций космических аппаратов, подчеркивая важность выбора массовых характеристик для обеспечения требуемой точности.

Заключение

Основные выводы статьи заключаются в том, что амплитуда внутренних возмущений может быть уменьшена путем изменения сосредоточенных масс конструкции. Практическая значимость результатов заключается в возможности применения предложенных методов для улучшения точности работы прецизионных устройств космических аппаратов. Ограничениями исследования являются необходимость учета дополнительных факторов, таких как жесткость конструкции и влияние внешних условий. Авторы рекомендуют проводить дальнейшие исследования для более глубокого понимания влияния различных параметров на динамику панельных конструкций.

Ключевые слова и термины

Внутренние возмущения, вынужденные колебания, ротор, сосредоточенная масса, чувствительность.

Библиография

Pong C.M., Lim S., Smith M.W., Miller D.W., Villaseñor J.S., Seager S. Achieving high-precision pointing on exoplanetsat: initial feasibility analysis. ГОСТ ИСО 1940-1–2003. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Денисова А.А., Тверяков О.В., Бритова Ю.А. Разработка методики определения возмущающих моментов управляемых двигателей-маховиков на силоизмерительном стенде. Akisanya O.A. Reaction wheel vibrational force disturbance input to the design of a six-axis multi-configurable hexapod insolator. Vaillon L., Philippe C. Passive and active macro-vibration control for very high pointing accuracy space systems. Леонтьев М.К., Фомина О.Н. Активное управление жесткостью опорных узлов роторов. Kamesh D., Pandiyan R., Ashitava Ghosal. Passive vibration isolation of reaction-wheel disturbances using a low-frequency flexible space platform. Троицкий А.В. Математические модели и методы анализа чувствительности в задачах оптимизации конструкции роторов. Темис Ю.М., Темис М.Ю., Егоров А.М. Исследование чувствительности колебаний ротора стационарной ГТУ на подшипниках скольжения к изменению основных параметров системы. Тушев О.Н., Березовский А.В. Чувствительность собственных значений и векторов к вариациям параметров конечно-элементных моделей конструкций. Аринчев С.В. Теория колебаний неконсервативных систем.