基于数字孪生的航天器舱门展收机构优化设计

被引:11
作者
张在房 [1 ]
林炜 [1 ]
程辉 [2 ]
樊蓓蓓 [1 ]
皮刚 [2 ]
栾浩 [2 ]
机构
[1] 上海大学机电工程与自动化学院
[2] 上海航天设备制造总厂有限公司
关键词
数字孪生; 航天器舱门; 展收机构; 根铰间隙; 材料参数; 近似模型; 优化设计;
D O I
10.13196/j.cims.2019.06.006
中图分类号
V423 [航天器构造和设计];
学科分类号
082501 ;
摘要
针对航天器舱门展收过程中由根铰间隙引起的振动问题,提出一种基于数字孪生和径向基模型的材料参数优化方法。首先建立根铰间隙动力学模型,并应用数字孪生技术构建舱门的数字孪生模型。以根铰材料的接触刚度系数、阻尼系数和动摩擦系数为设计变量,以最大角加速度为优化目标,利用优化拉丁方试验设计构建样本空间;应用径向基神经网络模型构建近似模型;采用结合的序列二次规划算法和多岛遗传算法求解近似模型的最优值。优化结果表明,与优化前相比,舱门的角加速度峰值和根铰间隙接触力明显减小,舱门的动态性能得到提升。
引用
收藏
页码:1371 / 1380
页数:10
相关论文
共 20 条
[1]   面向大规模个性化的产品服务系统模块化设计 [J].
李浩 ;
陶飞 ;
文笑雨 ;
王昊琪 ;
罗国富 .
中国机械工程, 2018, 29 (18) :2204-2214+2249
[2]   考虑根铰间隙的空间框架展开机构动力学分析 [J].
杨淑利 ;
刘志全 ;
濮海玲 ;
杨巧龙 .
宇航学报, 2018, 39 (08) :838-846
[3]   数字化产品定义发展趋势:从样机到孪生 [J].
戴晟 ;
赵罡 ;
于勇 ;
王伟 .
计算机辅助设计与图形学学报, 2018, (08) :1554-1562
[4]   数字孪生及其应用探索 [J].
陶飞 ;
刘蔚然 ;
刘检华 ;
刘晓军 ;
刘强 ;
屈挺 ;
胡天亮 ;
张执南 ;
向峰 ;
徐文君 ;
王军强 ;
张映锋 ;
刘振宇 ;
李浩 ;
程江峰 ;
戚庆林 ;
张萌 ;
张贺 ;
隋芳媛 ;
何立荣 ;
易旺民 ;
程辉 .
计算机集成制造系统, 2018, 24 (01) :1-18
[5]   产品数字孪生体的内涵、体系结构及其发展趋势 [J].
庄存波 ;
刘检华 ;
熊辉 ;
丁晓宇 ;
刘少丽 ;
瓮刚 .
计算机集成制造系统, 2017, 23 (04) :753-768
[6]   数字孪生模型在产品构型管理中应用探讨 [J].
于勇 ;
范胜廷 ;
彭关伟 ;
戴晟 ;
赵罡 .
航空制造技术, 2017, (07) :41-45
[7]   基于刚柔耦合的新型航天飞行器舱门锁紧机构捕获域研究 [J].
王悦 ;
刘宏 ;
彭波 ;
佟瑞庭 .
西北工业大学学报, 2016, 34 (05) :907-914
[8]   基于Kriging模型和遗传算法的泵叶轮两工况水力优化设计 [J].
王文杰 ;
袁寿其 ;
裴吉 ;
张金凤 ;
袁建平 ;
毛法良 .
机械工程学报, 2015, 51 (15) :33-38
[9]   考虑运动副间隙的机构动态特性研究 [J].
白争锋 ;
赵阳 ;
赵志刚 .
振动与冲击, 2011, 30 (11) :17-20+41
[10]   展开式太阳板的动力学分析 [J].
张朋 ;
高海波 ;
邓宗全 ;
邬明智 .
宇航学报, 2009, 30 (04) :1359-1364