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1、第36卷第7期宇航學(xué)報Vo1．36N0．72015年7月JournalofAstronauticsJuly2015大型整流罩地面分離仿真預(yù)示與試驗(yàn)研究李剛，唐霄漢，艾森，郝鵬，婁路亮。，何巍，欒宇，柳海龍(1．大連理工大學(xué)工業(yè)工程力學(xué)系裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連116024；2．北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京100076)摘要：首先利用彈簧效能系數(shù)折減法對某大型整流罩的彈性有限元模型進(jìn)行合理簡化，然后基于耦合歐拉一拉格朗日(CoupledEulerian—Lagrangian，CEL)算法對其地面分離試驗(yàn)進(jìn)
2、行仿真預(yù)示，獲得了整流罩分離過程中的流場分布規(guī)律和分離特性，并分別與傳統(tǒng)方法及地面試驗(yàn)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)基于CEL算法的仿真結(jié)果比傳統(tǒng)方法更接近試驗(yàn)結(jié)果，可作為工程應(yīng)用的參考方法。關(guān)鍵詞：整流罩分離；流固耦合；CEL算法；地面分離試驗(yàn)中圖分類號：V416．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000．1328(2015)07—0833-07DOI：10．3873／j．issn．1000-1328．2015．07．013SimulationandExperimentalResearchonGroundSeparationofa
3、Large-ScalePayloadFairingLIGang，TANGXiao．han一，AISen，HA0Peng，LOULu．1iang，HEWei，LUANYu，LIUHai．1ong(1．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DepartmentofEngineeringMechanics，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．BeijingInstitut
4、eofAstronauticalSystemsEngineering，Beijing100076，China)Abstract：Inthispaper，elasticfiniteelementmodelofalarge—scalepayloadfairingisreasonablysimplifiedbyusingspringcoeficientreductionmethod．Then，groundseparationtestispredictedbymeansofsimulationbasedontheCou
5、pledEulerian—Lagrangian(CEL)algorithm，andcomparedwithtraditionalmethodandtestresultrespectively．ItisfoundthattheresultobtainedbyCELalgorithmisclosertothetestresultthanthatofthetraditionalmethod，andtheproposedmethodcanbeusedasareferenceforengineeringapplicati
6、ons．Keywords：Fairingseparation；Fluid—structureinteraction；CELalgorithm；Groundseparationtest系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響。雷勇軍等和徐永成等針對0引言衛(wèi)星整流罩進(jìn)行了數(shù)值仿真，并分析了鉸鏈承載力運(yùn)載火箭整流罩主要用于保護(hù)內(nèi)部有效載荷免對分離軌跡的影響。Hu等探討了重力、彈簧常受氣動力、熱障、聲障等影響。火箭飛離大氣層后需數(shù)等對有效載荷整流罩分離結(jié)果的影響。此外，許完成整流罩的分離拋罩，其分離參數(shù)將決定火箭能多學(xué)者對火箭分離機(jī)構(gòu)參數(shù)、鉸鏈
7、結(jié)構(gòu)、柔體否將有效載荷送人預(yù)定軌道。大型整流罩分離時，動力學(xué)優(yōu)化等問題開展了較為詳細(xì)的研究。兩半罩在發(fā)生平動的同時，也伴隨發(fā)生呼吸運(yùn)動、彎為了準(zhǔn)確模擬整流罩分離時的高空物理環(huán)境，曲運(yùn)動以及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動¨，屬于典型的柔性多體動需要在真空罐中進(jìn)行分離試驗(yàn)。但真空罐試驗(yàn)對試力學(xué)問題。馬忠輝以及董尋虎、駱劍采用柔驗(yàn)設(shè)備要求嚴(yán)格、成本較高，我國尚不具備這類試驗(yàn)性多體動力學(xué)分析方法，對大型整流罩分離過程進(jìn)條件，因此只能在地面大氣環(huán)境下進(jìn)行分離試行了仿真分析，研究了彈性變形對分離過程及分離驗(yàn)。然而大型整流罩地面分離時引起的氣動阻
8、收稿日期：2014-07-09；修回日期：2014-10-09基金項(xiàng)目：國家973項(xiàng)目(2014CB046506，2014CB049000)；國家自然科學(xué)基金(11402049)；中國博士后科學(xué)基金(2014M551070)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(DUT14RC(3)028)838宇航學(xué)報第36卷(4)可得對應(yīng)的氣動阻力為291．70N，而脫鉤角速參考文獻(xiàn)度為68．70(。)
