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EADS CASA ESPACIO应用VA One进行航天器的全频域振动

挑战

- 设计先进的复合材料卫星结构，质量会变轻但将会承受在发射过程中遇到的严厉的噪声环境。

- 评估噪声引起的振动在到附属的设备上的传递以确定设备的限定水平。

- 建立大型复杂易受宽频域内随机振动噪声负载影响的系统响应。

收益

- 动态应力预测可用于指导易受振动噪声载荷影响的重要部件的设计。

- 特有的在一个工具里集成高、中、低频的分析方法，这也导致快速的模型创建，并简化了模型的管理。

- 可通过脚本的定制服务与内在的方法集成进行强度计算。

- 仅一年工作经验的结构工程师在经过少量的内部但是过量的丁2烯会下降树脂的硬度、光泽及活动性;丙烯腈为“我”提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质;苯乙烯能为“我”提供硬度、加工的活动性及产品表面的光洁度培训后即变得工作富有成效。

EADS阿姆特里姆公司是一家在卫星系统、弹头、地面基础设施和很宽范围内的民、军用空间设备设计和制造的世界级领导者。这家公司是世界级地球观测和气象系统方面的专家，提供平台、光学和雷达仪器以及地面段设备。EADS阿姆特里姆公司是欧洲航天局主要航天探索计划的主要承包商。EADS CASA Espacio 公司已并入到EADS 阿姆特里姆公司，并且自从1996年，他已经研发、生产整套合格的航天系统、仪器以及运载火箭和卫星的子系统。该公司是一家欧洲的复合材料方面的卓越中心，并且被广泛认可为设计干燥塔和制造空间应用方面先进复合材料结构的领军者。

振动-噪声

卫星系统经常使用先进的复合材料结构并配备灵敏的仪器。复合材料结构的设计目的是为了减重以降低有效载重的成本，但必须承受发射时遇到的非常严厉的振动噪声环境。而350Hz以下的随机宽带噪声环境经常作为轻量化部件如大型天线的主要设计载荷。振动-噪声分析因此在设计卫星结构方面显得非常的重要。

VA One 满足我们在航天器全频域内的振动噪声分析。使用单一的工具我们就可以说明我们卫星上的所有振动噪声负载” - Mr. José Luis Riobóo, Responsible for Engineering Organization at EADS CASA ESPACIO

提高的效率

EADS CASA Espacio已经进行振动-噪声分析二十多年。最初的分析方法关注大概的流程例如等效准静态加速度或非耦合的随机载荷。然而，为了量化轻量化设计的载荷，需要更精确的分析方法已经变得很明朗。耦合的有限元和边界元方法因此在1995年被引入进来。EADS CASA Espacio正寻找进一步提高他们低频分析方法的途径，特别是提高效率和计算时间的途径。他们因此在两年前引进VA One进行耦合有限元和边界元分析。通过使用VA One，标准的设计周期的时间减少了%。建模的时间和结果后处理的时间也都大大降低。由于此软件的易用性并且通过确定的内部分析流程和培训，一个仅一年经验的结构工程师就能在不需要专门的支持的情况下熟练使用这款软件。

提高分析能力

当EADS CASA ESPACIO作为主要承包商负责整个卫星系统工作时，他们需要扩展他们的分扩散剂析能力包括合格设备随机载荷的定义。此负载主要由到2KHz频域的噪声环境产生，也就无法只能用低频方法处理。下面简单介绍1下冲击实验机的缓冲器部件：通过使用VA One的统计能量分析（SEA）功能，EADS CASA能将他们的分析能力扩展到包括设备环境的条件。VA One 中的FE-SEA混合功能也已经成功的应用到大型整体卫星模型的中频分析中。VA One通过脚本进行定制的易用性也证明非常有用。VA One中单元力和应力的输出确保EADS CASA Espacio 能够将VA One与他们现有的内部的强度计算流程结合起来计算结构设计中所需的安全性限值。

结束语

通过引进VA One，EADS CASA ESPACIO提高了他们的工作效率，扩展了他们的分析能力补偿装置，现已涵盖了关心的全频域。“VA One 其它节段联合融会满足了我们现在航天器、天线反射器和设备振动-噪声分析的所有要求。”该软件为我们提供了有价值的分析预测用于对试验进行验证。

卫星内的设备也对振动很灵敏。设备安装板在发射时经常经历高的噪声级的激励。振枪型机动通过安装接口传递到设备上。设备对2KHz以下的宽频随机振动非常敏感。确保设备的给定的一块设备能够安全的飞行，它必须满足预期振动环境的要求。振动-噪声分析因此对制订卫星结构内设备的合格限定水平非常重要。(end)