Математические модели гистерезиса, описывающие деформации механизмов для стыковки космических аппаратов

Авторы

Яскевич А. В.

e-mail: Andrey.Yaskevich@rsce.ru

Аннотация

Механическое соединение космических аппаратов при стыковке обеспечивается специализированными механизмами стыковочного агрегата. Пружины, звенья и отдельные части этих механизмов могут деформироваться с гистерезисом, обусловленным потерями энергии вследствие внутреннего трения. Это явление означает, что силы или моменты реакций зависят не только от текущих деформаций, но и от их величин в предшествующие моменты времени. Математические модели стыковки должны учитывать упругие конструктивные деформации с гистерезисом звеньев и отдельных частей механизмов для корректного расчета нагрузок на стыкуемые объекты. В данной работе рассматриваются простые модели таких деформаций, основанные на использовании экспериментально полученных данных.

Ключевые слова

деформации, математическая модель гистерезиса, стыковка

Библиографический список

1. Сыромятников В.С. Стыковочные устройства космических аппаратов — М.: Машиностроение, 1984. — 216 с.

2. Augusto Visintin, Differential Models of Hysteresis (Applied Mathematical Sciences, vol. 111), Springer, 1994, 407 p.

3. R.V. Lapshin, Analytical model for the approximation of hysteresis loop and its application to scanning tunneling microscope. //Review of Scientific Instruments, volume 66, number 9, 1995, pp. 4718-4730.

4. Mielke, T. Roubícek. A Rate-Independent Model for Inelastic Behavior of Shape-Memory Alloys // Multiscale Modeling & Simulation, Volume 1, Issue 4, 2003, pp. 571–597.

5. I.D. Mayergoyz. Mathematical Models of Hysteresis and their Applications: Second Edition (Electromagnetism). Elsevier, 2003, 499p.

6. R.Smith. Smart material systems: model development, SIAM, 2005, 501 p.

7. Лукичев А.А., Ильина В.В. Простая математическая модель петли гистерезиса для нелинейных материалов. // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 4. С. 39-44.

8. G. A. Tompsett , L. Krogh , D. W. Griffin, W. C. Conner. Hysteresis and Scanning Behavior of Mesoporous Molecular Sieves. //Langmuir, 2005, 21 (18), pp. 8214–8225.

9. J.D. Escolar, A. Escolar. Lung hysteresis: a morphological view. //Histology and hystopathalogy, 2004, N. 19, pp. 159-166.

10. Пономарев Ю.К. Особенности гистерезиса пар сухого трения при круговых вращениях вибратора // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 4(3). 1192-1195.

11. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб. Пособие. — М.: Наука, 1988. — 256 с.

12. Яскевич А.В. Комбинированные уравнения движения для описания динамики стыковки космических аппаратов с помощью системы «штырь-конус» // Известия РАН. Космические исследования. 2007. Т. 45. № 4. С. 325-336.

13. A Yaskevich. Real time simulation of contact interaction during spacecraft docking and berthing. //Journal of Mechanical Engineering and Automation, vo.4, Number 1, January 2014, pp. 1-15.

Скачать статью