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2023年5月10日21時(shí)22分,天舟六號貨運(yùn)飛船在長征七號運(yùn)載火箭的搭載下,扶搖而上奔赴空間站,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。這也是我國載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的首次飛行任務(wù)。
“高度370公里,遙測溫度正常,遙測電壓正常。”5月10日23點(diǎn)31分,搭乘天舟六號飛船進(jìn)入太空的大連1號—連理衛(wèi)星通過天舟六號平臺向地面站傳來了第一組遙測數(shù)據(jù),截至目前收到多組遙測數(shù)據(jù),大連1號—連理衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行一切正常。
其實(shí),除了衛(wèi)星升空,本次發(fā)射的天舟六號飛船及其搭乘的長征七號運(yùn)載火箭都有大工的貢獻(xiàn)。
天舟六號飛船
天舟六號貨運(yùn)飛船相較于天舟五號,優(yōu)化改進(jìn)了貨艙結(jié)構(gòu)布局,有效裝載容積擴(kuò)大了20%,載貨能力由原來的6.9噸提升到了7.4噸,裝載容積及運(yùn)力的大幅提升,導(dǎo)致天舟六號面臨結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)大、失效部位難預(yù)測等問題,這對地面強(qiáng)度試驗(yàn)考核的監(jiān)測精度、范圍及安全性提出了嚴(yán)苛要求,也對基于離散應(yīng)變片監(jiān)測的傳統(tǒng)電測手段提出了巨大挑戰(zhàn)。
針對上述挑戰(zhàn),大連理工大學(xué)運(yùn)載工程與力學(xué)學(xué)部工程力學(xué)系王博教授、田闊副教授團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的數(shù)字孿生強(qiáng)度評測軟件Desk. DT,與航天五院工程師協(xié)同攻關(guān),完成了天舟六號艙段數(shù)字孿生水壓試驗(yàn)。數(shù)字孿生體預(yù)測精度達(dá)88%,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變場實(shí)時(shí)高精度反演與監(jiān)測,為強(qiáng)度試驗(yàn)逐級安全加載和試驗(yàn)件臨界失效預(yù)測提供了可靠的研判依據(jù),驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)承載能力和設(shè)計(jì)合理性,有力保障了天舟六號通過地面強(qiáng)度試驗(yàn)考核。
該工作被應(yīng)用單位評價(jià)為:“這是大型艙段數(shù)字孿生強(qiáng)度評測技術(shù)及軟件在我單位貨運(yùn)飛船型號試驗(yàn)的首次創(chuàng)新性應(yīng)用,為保障貨運(yùn)飛船地面試驗(yàn)安全及強(qiáng)度考核順利完成發(fā)揮了重要作用,并將該成果作為貨運(yùn)飛船后續(xù)型號試驗(yàn)中解決傳統(tǒng)電測試驗(yàn)監(jiān)測范圍不足問題的新手段。”
目前,大連理工大學(xué)仍在持續(xù)建設(shè)數(shù)字孿生強(qiáng)度評測軟件Desk. DT,現(xiàn)已建成數(shù)據(jù)融合、強(qiáng)度評估、傳感器監(jiān)測等多個(gè)模塊,可滿足高端裝備試驗(yàn)驗(yàn)證、運(yùn)維監(jiān)測、可重復(fù)使用評估等多種應(yīng)用場景下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、壽命評估與智能運(yùn)維管理等需求。除天舟六號貨運(yùn)飛船外,該軟件還應(yīng)用于嫦娥探測器著陸腿及空間站后端艙段的強(qiáng)度評測,均實(shí)現(xiàn)了全場高精度評測效果。未來,大連理工大學(xué)將致力于Desk. DT軟件在空間站、在軌運(yùn)維監(jiān)測中的應(yīng)用,為空間站在軌長壽命服役貢獻(xiàn)大工力量。
長征七號運(yùn)載火箭
大連理工大學(xué)基于自主研發(fā)的Desk. CAE系列結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與輕量化設(shè)計(jì)專用軟件,為承擔(dān)本次發(fā)射任務(wù)的長征七號運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)減重310公斤,折合提升運(yùn)力147公斤,有力保障了天舟六號貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)。(來源:大連理工大學(xué)官方微信 編輯:常思萌 任亭鈺)
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