航天火箭系統(tǒng)主要指運(yùn)載火箭,其每一級都包括箭體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)。末級有儀器艙,內(nèi)裝制導(dǎo)與控制系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)和發(fā)射場安全系統(tǒng)。級與級之間靠級間段連接。有效載荷裝在儀器艙的上面,外面套有整流罩。
運(yùn)載火箭分類主要包括:
1.按推進(jìn)劑:固體火箭、液體火箭和固液混合型火箭。
2.按級數(shù):單級火箭、多級火箭。
運(yùn)載火箭非常復(fù)雜,主要包括箭體、動力裝置系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。此外,箭上還裝有遙測系統(tǒng)、外測系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)等;箭下包括各種輔助火箭發(fā)射的設(shè)備等。
有限元分析技術(shù)主要研究運(yùn)載火箭特征如下:
1.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度分析;
2.流體分析;
3.噪聲分析;
4.復(fù)合材料分析;
5.振動分析;
6.沖擊分析;
7.燃燒分析;
8.溫度分析;
9.動網(wǎng)格分析;
10.電機(jī)電磁分析;
11.穩(wěn)定性分析;
12.可靠性分析;
13.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等。
火箭涉及的有限元分析類型主要包括:結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度分析、溫度分析、流體分析,疲勞、斷裂分析、電機(jī)電磁分析以及耦合場分析等;主要應(yīng)用軟件包括:ansys、fluent、nastran、ls-dyna、abaqus、marc、adina、cfx以及comsol等。
火箭在有限元分析中的重點(diǎn)內(nèi)容包括:模型簡化、網(wǎng)格劃分、需求梳理、流體分析、非線性分析。