Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСАДКИ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ

Экстремальные условия работы элементов современных конструкций, сложность их формы и большие габариты делают исключительно трудным и дорогим осуществление натурного или полунатурного эксперимента. Примером таких конструкций могут служить космические аппараты. Их создание невозможно без совершенствования и автоматизации процесса проектирования, применения новых материалов и технологий [1]. В связи с этим одним из основных этапов в создании таких конструкций, в частности космических посадочных аппаратов (КПА), является численное моделирование. Оно позволяет оптимизировать процесс проектирования конструкции: определить необходимые размеры, выбрать материалы и оценить их сопротивление внешним воздействиям. Кроме того, при проектировании КПА изучение посадки на планеты в наземных условиях возможно лишь только с помощью компьютерного моделирования, которое является единственным средством, позволяющим качественно и количественно воспроизвести процесс и распространить полученные результаты на натурные явления [3].
Для оценки, исследования и оптимизации каждого элемента космического аппарата в компьютерной среде широко используется программный комплекс ANSIS. В основе указанного программного комплекса лежит метод конечных элементов (МКЭ), который, как указано в работе [1], является наиболее распространенным и достаточно универсальным методом анализа напряженно-деформированного состояния.
В данной работе будут проводиться моделирования наземного стенда для воспроизведения динамики посадочного модуля на поверхности Луны в наземных условиях.
В данной статье в качестве темы исследования рассматривается моделирование посадки космического корабля на Луну. Путем построения математической модели и использования Ansys для проведения конечно-элементного анализа изучаются механические свойства и структурная оптимизация опоры посадки лунного космического корабля. Была смоделирована и проанализирована система поддержки посадки лунного космического корабля, в качестве ядра которой использовался модуль Combine14. Метод моделирования на основе блока combine14 позволяет эффективно имитировать динамические характеристики опорной конструкции и проверять надежность конструкции опорной конструкции.

Купить

Моделирование мягкой посадки на Луну в земных условиях требует прохождения системы «гравитационное моделирование — воспроизведение лунного грунта — динамические испытания — численное моделирование» в сочетании с экспериментами по динамическому отклику и проверкой данных моделирования пружинно-амортизационного блока COMBIN14 во время
посадки в различных условиях.
перспектива:
1. Проблема: Текущая модель предполагает, что лунный грунт представляет
собой однородную среду, и игнорирует распределение размеров частиц и локальные различия в плотности, что приводит к отклонениям в
прогнозировании контактной силы.
2. Проблема: Влияние экстремальных температур на жесткость и
демпфирование материала не учитывается.
Экстремальные случаи не полностью охвачены. Сочетание высокой начальной скорости и большого угла наклона:
3. Вопрос: Начальная скорость третьего удара составляла -1 м/с, но экстремальные случаи с более высокими скоростями удара (например, -3 м/с) или большими углами наклона (например, 10°) не рассматривались.
Улучшение: расширенный анализ параметров для охвата всех случаев начальной скорости (0—5 м/с) и угла наклона (0°~15°), а также построение кривых границ безопасности.
Различия в рельефе местности на нескольких посадочных площадках:
4. Проблема: Лунная поверхность не предполагалась плоской, и эффекты сложного рельефа, такие как кратеры и склоны, не моделировались.

Купить