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摘要
承力筒是卫星的主要承力部件,对整体结构承载性能具有重要作用。纤维缠绕Kagome网格式承力筒有质轻高强的特征,是卫星承力筒常用的结构。但网格结构设计中,结构参数之间相互耦合,对网格承载性能的影响尚不清晰。本文针对纤维缠绕Kagome网格卫星承力筒,开展结构优化研究。首先采用有限元建模方法,对卫星特定工况下的承载性能进行分析,提出螺旋筋及环筋相对独立的设计思想,结合参数化建模策略,获得各个结构参数对承载性能的作用规律;其次采用多目标遗传算法,以承载性能及质量为主要优化目标,对承力筒结构参数进行优化,并分析了最优结构的强度和屈曲性能。结果表明,最优结构质量降低了21.2%,力学性能满足卫星特定工况条件;最后采用自主研制的桌面式缠绕机对网格承力筒进行了缠绕成型。
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单位中国空间技术研究院; 北京卫星制造厂有限公司; 哈尔滨工业大学
