航天器(spacecraft)称空间飞行器、太空飞行器,按照天体力学的规律在太空运行,执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。
航天器分为军用航天器、民用航天器和军民两用航天器,这三种航天器都可以分为无人航天器和载人航天器。
无人航天器分为人造地球卫星、空间探测器和货运飞船。载人航天器分为载人飞船、空间站和航天飞机、空天飞机。
人造地球卫星分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。科学卫星分为空间物理探测卫星和天文卫星。
应用卫星分为通信卫星、气象卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、侦察卫星、预警卫星、海洋监视卫星、截击卫星和多用途卫星等。
空间探测器分为月球探测器、行星及其卫星探测器、行星际探测器和小行星探测器。
航天器组成部分相当复杂,主要包括:
1.结构系统;
2.热控制系统;
3.电源系统;
4.姿态控制系统;
5.轨道控制系统;
6.无线电测控系统;
7.返回着陆系统;
8.应急救生系统;
9.计算机系统。
有限元分析技术主要研究航天器特征如下:
1.结构强度、刚度分析;
2.电机电磁分析;
3.流体分析;
4.噪声分析;
5.复合材料分析;
6.电池分析;
7.冲击分析;
8.燃烧分析;
9.温度分析;
10.稳定性分析;
11.可靠性分析;
12.结构优化设计等。
航天器涉及的有限元分析类型主要包括:电机电磁分析、结构强度、刚度分析、结构动力学分析、温度分析、流体分析,疲劳、断裂分析以及耦合场分析等;主要应用软件包括:ansys、fluent、nastran、ls-dyna、abaqus、marc、adina、cfx以及comsol等。
航天器在有限元分析中的重点内容包括:模型简化、网格划分、需求梳理、振动分析、非线性分析。