[发明专利]一种全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法

权利要求书

1.一种全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：应用有限元软件建立全尺寸航天器仿真计算模型；

步骤二：对模型依次按区域赋予温度载荷，对航天器热变形灵敏度进行分析，通过航天器不同部位的迭代计算，寻找到对热变形指标的最大影响因素；

步骤三：根据灵敏度分析结果，完成地面测试工况设置；

步骤四：按照指定的工况条件设计地面试验，完成地面热变形测试，获取全尺寸航天器的地面状态热变形数据；

步骤五：将地面测试数据作为输入条件带入全尺寸航天器仿真模型，并修正使模型仿真结果与测试数据保持良好吻合性；

步骤六：将修正好的计算模型带入在轨温度载荷；

步骤七：得到全尺寸航天器结构在轨热变形预示数据。

2.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，热变形灵敏度分析的方法是：逐一对全尺寸航天器仿真模型区域性赋予温度载荷，并对比相应热变形仿真结果，寻找对全尺寸航天器热变形有较大影响的部位及影响权重。

3.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，地面测试工况设置的方法是：在灵敏度分析基础上，对权重部位进行温度工况加载设计，设计内容包括温度载荷、升温速率以及多部位载荷叠加设置。

4.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，获取全尺寸航天器的地面状态热变形数据的方法是：根据工况要求完成航天器热变形测试，测试内容包括天线阵面位移、天线阵面平面度变化及天线全阵面指向角度。

5.根据权利要求4所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，具体方法是：依靠高精度光学摄影测量系统获取天线阵面位移和平面度，依靠高精度光学摄影测量系统与经纬仪系统联合获取天线全阵面指向角度数据。

6.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，基于地面测试结果的全尺寸航天器模型修正的方法是：以天线阵面位移为修正依据、参考天线全阵面指向角度变化数值，对航天器材料参数、天线连接刚度等进行参数修正。

7.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，基于在轨温度场的全尺寸航天器模型完善的方法是：将修正好的地面测试状态航天器仿真模型的温度工况替换为在轨温度载荷。

8.根据权利要求1所述的全尺寸航天器结构在轨热变形预示方法，其特征在于，在轨热变形预示的方法是：将完成在轨温度载荷替换的航天器仿真模型进行自由边界条件下的计算，提取运算结果，得到预示结果。