[发明专利]一种太阳翼帆板的等效建模方法

权利要求书

1.一种太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在三维建模软件中简化太阳翼帆板模型；

步骤2：使用前后处理软件对简化后的太阳翼帆板模型采用节点六自由度壳单元进行网格划分；

步骤3：太阳帆板中夹芯层铝蜂窝结构采用三明治夹芯板理论建立动力学仿真分析模型；

步骤4：将铝蜂窝上、下碳丝网格面板采用均质恒厚各向异性层进行等效代替，建立有限元模型。

2.根据权利要求1所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述简化太阳翼帆板模型包括对零件进行去除圆角、倒角，去除对主结构无影响的零散辅助件，以及辅助建模分割零件。

3.根据权利要求1所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述三明治夹芯板理论为：假定芯层能抵抗横向剪切变形并且具有相应的面内刚度，上下碳丝网格服从Kirchhoff假设，忽略其抵抗横向剪应力的能力，则铝蜂窝芯层等效为均质的厚度不变的正交异性层。

4.根据权利要求3所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述等效的均质的厚度不变的正交异性层的等效弹性参数为：

其中，t、l分别为蜂窝胞元壁板的厚度和长度；ρ、E、G分别为铝蜂窝材料的密度、弹性模量和剪切模量；μ为泊松比；γ为修正系数，一般取0.4～0.6；E_x、E_y、E_z为三个坐标方向的等效弹性模量；G_xy、G_xz、G_yz为三个坐标面内的等效剪切模量；μ_x、μ_y、μ_z分别为X、Y、Z向等效泊松比；ρ_e为等效后的芯层密度。

5.根据权利要求1或3所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述碳丝网格由若干宽度和间距恒定的碳纤维横纵铺设而成。

6.根据权利要求1所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：所述均质恒厚各向异性层为保持每层碳纤维总体积不变，将铝蜂窝上、下碳丝网格面板等效成的等厚的各向异性纤维层。

7.根据权利要求1所述的太阳翼帆板的等效建模方法，其特征在于：在建立有限元模型后，通过有限元仿真分析软件对太阳翼帆板进行模态仿真分析，并与模态试验结果进行比对，校核基频并验证等效建模方法的正确性。