微小卫星结构设计中的隔板优化分析

"结构特性分析在微小卫星结构设计中的应用 (2009年)，作者：郑侃、廖文和、张翔、秦远田，发表于《南京航空航天大学学报》2009年第41卷第5期" 本文探讨了微小卫星结构设计中的关键问题，即如何根据设备布局和受力特性来优化卫星的主承力结构。微小卫星由于尺寸小、重量轻，其结构设计面临着独特的挑战。作者提出并分析了两种不同的卫星主承力结构方案，这表明在设计过程中必须充分考虑卫星的动态响应和静态强度。 首先，文章强调了建立有限元模型的重要性。通过合理简化物理模型，可以有效地模拟微小卫星在太空环境中的行为。有限元模型能够精确地计算结构在各种载荷下的应力分布和变形情况，是评估结构性能的关键工具。 其次，文中进行了模态分析，这是评估结构动态特性的常用方法。模态分析可以确定卫星的自然频率，这些频率对于避免共振至关重要，因为共振可能会导致结构损坏或功能失效。作者发现隔板在提高卫星整体基频方面有显著效果，这有助于增强卫星的动态稳定性。 再者，静力分析则关注结构在静载荷下的响应。在微小卫星设计中，太阳能电池基板的保护是一个重要考虑因素，因为它直接关系到卫星的能量供应。文章指出，采用隔板结构可以有效保护太阳能电池基板，防止在发射和在轨运行期间受到过度应力。 最后，通过对两种结构设计方案的对比，作者推荐以隔板作为主承力结构。这一选择不仅提高了卫星的基频，增强了结构的刚度，还为太阳能电池提供了一道有效的防护屏障。这一结论为后续的微小卫星结构设计提供了有力的理论支持，并且对进行卫星力学试验的规划和实施具有指导性意义。 这篇论文深入研究了微小卫星结构设计中的结构特性分析方法，尤其是模态分析和静力分析的应用，为优化微小卫星结构提供了科学依据。这项工作对于提升微小卫星的性能、延长其使用寿命以及确保任务成功执行具有重要的实践价值。