随着现代科学技术的发展,方舱已成为航天工业地面设备中的一种新型装备,它是一种独立的厢体,具有多种防护功能,能适应多种运输方式,重要的是其具备一定的刚度和强度,能为工作人员提供良好的工作环境。以前,对方舱力学计算主要采用结构力学的分析方法,其计算精度不高,而有限元方法虽然难度较大,但技巧性高,计算的结果比较接近实际工况。本文在深入分析某型号航天方舱总体技术要求和国内外相关文献资料的基础上,针对该型号方舱结构特点、性能要求和使用环境,重点研究并提出方舱有限元建模和有限元强度仿真分析。本文研究工作主要包括以下四个部分:(1)研究国内外方舱技术的应用和发展,分析某型号航天方舱本体的整体结构,对方舱复合大板结构特点、材料属性和成型工艺进行研究。(2)研究用梁板混合单元对航天方舱本体几何模型进行网格划分。根据航天方舱结构的特点对方舱骨架和空调安装架用空间梁单元划分网格;方舱大板是由铝板和聚氨酯泡沫构成的复合层板,运用ANSYS软件针对复合材料层结构提供的一系列的特殊单元—铺层单元(复合材料板壳单元),来对复合大板划分网格;最后将不同的单元耦合成一个整体,尽可能准确的反映航天方舱网格模型。(3)研究航天方舱在起吊、运输、紧急制动和以滑撬支撑四种典型工况下载荷分布情况以及边界条件的确立,根据矩钢管的界面形状及大板中铝板和聚氨酯泡沫的厚度定义梁单元和板单元的界面参数,使用ANSYS软件建立方舱的有限元模型。(4)研究航天方舱在四种典型工况下有限元强度仿真结果,分析方舱变形情况和应力分布,校核方舱本体结构的刚度和强度是否满足要求;对关键部位——起吊部位,建立局部实体有限元模型并进行有限元仿真分析,较准确的得到起吊区域的应力值和应力分布。本文通过有限元法建立的某型号航天方舱本体有限元模型和得到的计算数据,具有一定的理论意义和使用价值。