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申请/专利权人:四川大学
摘要:本发明公开了一种控制力矩陀螺的稳态热分布快速计算方法,针对控制力矩陀螺中的轴承及电机的生热进行初始计算,并作为有限元的载荷输入,得到控制力矩陀螺模型各部件温度分布情况,从而建立准确的控制力矩陀螺稳态热分布模型。当进行结构参数优化时,通过文件参数修改实现重复建立控制力矩陀螺三维模型以及在有限元分析中进行材料属性建立、赋予及载荷、边界条件、网格尺寸等的重新定义,这极大提高了优化分析的效率。
主权项:1.一种控制力矩陀螺的稳态热分布快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、分析控制力矩陀螺几何模型,并对其进行零部件简化修改;S2、计算控制力矩陀螺几何模型中轴承和电机在稳定运行工况下的产热量,并将其转化为热通量;S3、将零部件简化后的控制力矩陀螺几何模型导入有限元分析软件中,对其进行材料赋予、装配和网格划分,并进行接触定义与施加、载荷施加、初始温度定义以及边界条件定义后,进行有限元分析,获得对应的有限元分析文件;其中,对控制力矩陀螺几何模型进行接触定义与施加包括:将所述控制力矩几何模型中相互接触的零部件设定为绑定,并设置绑定属性的位置公差的0.1;对所述控制力矩陀螺几何模型设置表面辐射及环境温度,不设置对流换热;对所述控制力矩几何模型设置模型属性的绝对零度为-273.15以及Stefan-Boltzmann常数为5.67e-11;所述载荷施加为控制力矩陀螺几何模型中轴承和电机对应的热通量;S4、对有限元分析文件进行参数修改处理,得到对应修改后的有限元分析文件,以及修改参数文件;S5、利用有限元分析文件对应有限元分析得到ODB有限元结果文件中的节点温度数据及稳态热分布云图进行提取,获得热稳态数据提取文件;S6、将修改参数文件、修改后的有限元分析文件以及热稳态数据提取文件按照执行顺序进行逻辑联立,得到热稳态分布计算的流程文件,通过运行流程文件,完成控制力矩陀螺的稳态热分布计算,得到计算结果。
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