Ansys Zemax | 使用软件建立立方体卫星系统(三)
简介 mm$D1=h{| !s,<hU# 此篇文章为本系列的第 3 部分,我们将介绍如何把光机械结构模型从 OpticsBuilder 导出到 Ansys SpaceClaim。然后,我们将演示如何在 Ansys Mechanical 中为有限元分析 (Finite Element Analysis) 准备模型,并分析生成的 FEA 结果。(联系我们获取文章附件) :b>Z|7g ? /Nq!^= 在 Ansys Mechanical 中为 FEA 做准备 ?97MW a dgssX9g37 在 OpticsBuilder 中完成光机械结构设计后,现在可以将完整的立方体卫星模型导入 Ansys 软件,为有限元分析做准备。首先,将几何结构以 STEP 文件格式从 Creo 导出到 3D 建模软件 Ansys SpaceClaim。在 SpaceClaim 中,为了降低复杂性,简化了模型的几何形状。 T\c;Ra Orh5d7+S 在降低模型几何结构的复杂性后,将设计引入 Ansys Mechanical,为有限元分析做准备。 &n<jpMB ]SrKe-*:U 对于结构分析,只需使用组件的核心部分。为了简化分析模型,移除了立方体卫星的侧板和弹簧螺栓等小部件。结果如下图所示: IcL3.(!]l Td[w<m+p<P [attachment=118949]图 1:Ansys Mechanical 中的简化模型 9CJUOB>] 0!=e1_ 在 Ansys Mechanical 中按照以下设置来为设计定义材料: /og}e~q · 两个反射镜均由低 CTE 铝基板 (Al-MS40Si)2 制成 wI>JOV7 · 主框架由碳纤维增强的聚合物制成 E E?v~6"& · 计量杆由殷钢制成
hM\QqZFyp · 图像传感器假设是由 PCB 板制成 ;0E"4(S.q1 qh$D;t1= 请注意,这些材料的选择只是作为案例演示,而不基于任何实际指标的考虑。 =khjD[muC $Br^c< y 下图展示了这些材料在设计中的装配位置: &_4A6 .u7d [attachment=118950]图 2:Ansys材料定义 37p0*%a": qIjC-#a=m 设置机械连接方式和生成网格 Qm`f5-d =)M 8>>l 指定材料以后,就可以在模型中设定连接方式。每个反射镜通过弹簧螺栓和固定挡块的组合来安装固定。弹簧螺栓会挤压反射镜使其与另一侧的固定挡块保持接触。每个反射镜使用 3 个这样的设置来限制 3 个维度的移动。这种方式由 Ansys Mechanical 中的 3 个 “No Separation” 连接表示,而不需要对弹簧螺栓单独建模。 /p\Ymq QZ{&7mc> [attachment=118951]图 3:“No Separation” 连接 (/YC\x? `H$s-PX 反射镜固定装置与四个殷钢计量杆相连。殷钢计量杆固定在结构两端的立方体卫星框架中,并允许装置滑动: };o R x) {J})f>x<xM [attachment=118952]图 4:殷钢杆 i`& |