考虑贮箱液体晃动的复杂航天器分离动力学分析

作     者：刘汉武 张华 方贤亮 LIU Hanwu;ZHANG Hua;FANG Xianliang

作者机构：上海宇航系统工程研究所上海201109 上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第13期

页      面：294-299,307页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家高性能计算基金项目资助(2016YFB0201600) 

主　　题：航天器 液体晃动 耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)方法 流固耦合 分离动力学 

摘      要：考虑空间微重力环境下贮箱燃料的晃动行为,采用耦合的欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)方法,建立了航天器和液体燃料的分离动力学模型,通过航天器分离动力学及流固耦合动力学分析,解决了贮箱燃料液体晃动对航天器分离姿态的影响问题,给出了液体晃动对航天器产生的干扰力和力矩,对比了考虑液体晃动和假设贮箱液体为刚体得到航天器分离姿态的差异,不同液面高度对航天器分离姿态、干扰力和力矩的影响情况,分析结果为弹簧分离机构的优化设计和分离安全性设计提供参考,同时提高了航天器在轨姿态控制设计的可靠性。