Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Гермомодуль орбитальной станции (МКС)
Свободные колебания на орбите, прочность при внутреннем атмосферном давлении и перегрузки на цапфах при выведении ракеты-носителя.
Герметичный модуль орбитальной станции класса Destiny/Columbus рассчитан на внутреннее давление атмосферы 101,3 кПа, стартовые перегрузки 6g вдоль оси и 3g поперёк на цапфах крепления, а также на динамические нагрузки от 16-метровой внешней фермы. Модель включает конические днища, стыковочные узлы CBM, внутреннюю палубу со стойками оборудования (4,8 т полезной массы) и пространственную трубчатую ферму. WebCAE определяет частоты свободных колебаний модуля на орбите и локальные напряжения в стыковочных шпангоутах.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Гермокорпус: цилиндрическая обечайка R = 2,1 м длиной 6,0 м, толщина 4 мм (алюминий), сопряжённая с носовым и кормовым коническими переходами (2,1 → 1,0 м, толщина 5 мм).
- •Стыковочные узлы: кольцевые шайбы CBM (ruled, толщина 12 мм) с коробчатым поясом 100 × 80 × 10 мм и заглушки люков (t = 30 мм) с транфинитной структурированной сеткой.
- •Силовой набор и интерьер: 24 стрингера, шпангоуты через 1,0 м, подвесная палуба (30 мм) на шарнирных тягах и 14 стоек рэков с полезной нагрузкой 4 800 кг.
- •Внешняя ферма: 16-метровая трубчатая пространственная ферма (4 отсека по 4 м), сходящаяся на угловые узлы носовой заглушки без кинематических зазоров.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Внутренний наддув p = 101,3 кПа на цилиндр, конусы и заглушки люков с автоматическим осевым равновесием днищ.
- •Стартовая инерционная перегрузка 6g вдоль оси и 3g поперёк на общую массу 9,46 т при трёхточечной схеме закрепления на цапфах и килевом узле.
- •Орбитальный режим свободных колебаний (free=on) с фильтрацией 6 недеформируемых поступательных и вращательных мод в невесомости.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Первые упругие частоты свободных колебаний на орбите: f₁ = 3,916 Гц и f₂ = 4,139 Гц (совместный изгиб корпуса и фермы с 14 сосредоточенными массами).
- ✓Окружные мембранные напряжения обечайки σ_θ = 53,15 МПа и осевые σ_x = 26,58 МПа сходятся с аналитической формулой с погрешностью 0,05%.
- ✓Полная топологическая конформность всех кольцевых швов и сопряжений конусов с обечайкой (shellcheck = 0).
Разработчики космических аппаратов используют WebCAE для быстрого расчёта собственных частот гермомодулей, балансировки масс полезной нагрузки и проверки усилий на цапфах выведения. Готовый файл .caeweb даёт международным партнёрам возможность интерактивно исследовать формы колебаний и поля напряжений без установки громоздких лицензионных пакетов.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Фрезерованный стыковой фитинг крыла
Планер транспортного самолёта
Отсек фюзеляжа с дверным проёмом и полом
