波音通过ESI VA进行一次冲击分析，以评估国际空间站（ISS）轨道组装期间的风险

波音公司由美国国家航空航天局（NASA）签约，以对国际空间站（ISS）进行集会和运营评估。ISS的质量约为1,040,000磅，尺寸为355英尺，长290英尺，几乎拥有一英亩的太阳能电池板，可为六个最先进的实验室提供电力。

一些车站组装活动需要直接的宇航员参与和机器人辅助，才能将组件从航天飞机转移到扩展ISS结构上的适当位置。

机器人辅助为移动车站结构和组件由位于车站模块上的长机器人操纵器“武器”提供。空间站机器人操纵器系统（SSRMS）有助于在车站的组装阶段移动车站硬件组件。该站段之一是用于支撑外太阳能数组的端口桁架的一部分。这些大型太阳能阵列为车站生成电力，还包含电源管理系统，包括隔离分流器（SSU）电子盒。该盒子包含电子组件，该电子组件调节从空间站太阳能电池阵列流向站电气系统的电源。

由于SSU对站电源和操作的重要性，NASA需要评估由无意IM-PACT造成的SSU的潜在损害。一些组装操作方案表明，影响会产生电击振动，最初未对盒子进行测试和资格。因此，NASA需要确定冲击力是否会产生超过原始设计和测试水平的振动幅度。如果SSU冲击响应超过了原始测试水平，则该站将需要昂贵且耗时的设计更改。

一些组装操作需要SSRMS臂的极其微妙和近距离的运动。靠近电子设备盒的手臂的运动可能会导致产生冲击振动的冲击。SSU盒子还位于宇航员额外的车辆活动（EVA）的路径附近，在其他非SSRMS组装操作中可能会无意中受到影响。

感兴趣的冲击频率从有限元分析（FEA）方法的低频到需要统计能量分析（SEA）方法的高频。NASA和波音公司提出了一种使用FEA和SEA方法的双重分析方法，以跨越SSU的频率范围。

Autosea2冲击模块（ESI VA ONE）从技术上讲不是海洋方法。它使用虚拟模式合成的方法。AutoSea2模型仅提供适合等效动态系统匹配的传输函数。

一旦获得了一组虚拟模式，就可以为系统获得瞬态，时域解决方案，并且可以恢复子系统响应时间历史以及冲击响应光谱。

AutoSea2 Shock分析解决了两个问题：

• 机器人手术或宇航员踢的影响引起了SSU电子设备的振动响应
• 在内部电子损坏之前可以接受的诱导振动环境。

该任务的选择分析工具是AutoSea2 Shock模块，这是ESI AutoSea2软件中包含的分析模块。

不需要重新创建海上模型即可在任何所需的频率范围内执行冲击分析。为了增加FE模型的频率范围，需要更精细的网格。

FE网格分辨率的增加将影响计算时间。因此，如果我们从计算效率的角度将海与FEA进行比较：我们发现：

• 在PC上的海洋分析：1分钟，用于10至10,000 Hz的分析。
• PC上的FEA分析：10分钟，用于10至2,000 Hz的分析。

为了达到10,000 Hz所需的频率，必须重建FEA模型。SSU以保守的方式在AutoSea2 Shock模块中建模。基本维度和面板厚度取自详细的FEA模型。然后将潜在的机器人和宇航员冲击负荷应用于几个外部SSU面板，以确定安装电子组件的内部位置的最大SSU冲击响应。

然后，将SSU资格振动测试水平与SEA预测的冲击反应进行了比较。比较表明，振动资格测试诱导振动载荷大于预测的机器人或EVA冲击振动。由于振动测试充分涵盖了冲击反应，因此NASA能够得出结论，SSU不会受到机器人或EVA活动引起的任何无意影响的影响。

由于此分析，AutoSEA2冲击模块结果提供了信心，即组装操作不会阻止对车站或宇航员的危害，并且不需要对组装操作征收其他限制。

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