不止卫星!大工科研成果助力天舟六号、长征七号成功飞天!_中国高校之窗 
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不止卫星!大工科研成果助力天舟六号、长征七号成功飞天!

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2023年5月10日21时22分,天舟六号货运飞船在长征七号运载火箭的搭载下,扶摇而上奔赴空间站,发射任务取得圆满成功。这也是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次飞行任务。

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“高度370公里,遥测温度正常,遥测电压正常。”5月10日23点31分,搭乘天舟六号飞船进入太空的大连1号—连理卫星通过天舟六号平台向地面站传来了第一组遥测数据,截至目前收到多组遥测数据,大连1号—连理卫星系统运行一切正常。

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其实,除了卫星升空,本次发射的天舟六号飞船及其搭乘的长征七号运载火箭都有大工的贡献。

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天舟六号飞船

天舟六号货运飞船相较于天舟五号,优化改进了货舱结构布局,有效装载容积扩大了20%,载货能力由原来的6.9吨提升到了7.4吨,装载容积及运力的大幅提升,导致天舟六号面临结构失效风险大、失效部位难预测等问题,这对地面强度试验考核的监测精度、范围及安全性提出了严苛要求,也对基于离散应变片监测的传统电测手段提出了巨大挑战。

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针对上述挑战,大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系王博教授、田阔副教授团队基于自主研发的数字孪生强度评测软件Desk. DT,与航天五院工程师协同攻关,完成了天舟六号舱段数字孪生水压试验。数字孪生体预测精度达88%,实现了应变场实时高精度反演与监测,为强度试验逐级安全加载和试验件临界失效预测提供了可靠的研判依据,验证了结构承载能力和设计合理性,有力保障了天舟六号通过地面强度试验考核。

该工作被应用单位评价为:“这是大型舱段数字孪生强度评测技术及软件在我单位货运飞船型号试验的首次创新性应用,为保障货运飞船地面试验安全及强度考核顺利完成发挥了重要作用,并将该成果作为货运飞船后续型号试验中解决传统电测试验监测范围不足问题的新手段。”

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目前,大连理工大学仍在持续建设数字孪生强度评测软件Desk. DT,现已建成数据融合、强度评估、传感器监测等多个模块,可满足高端装备试验验证、运维监测、可重复使用评估等多种应用场景下的结构强度、寿命评估与智能运维管理等需求。除天舟六号货运飞船外,该软件还应用于嫦娥探测器着陆腿及空间站后端舱段的强度评测,均实现了全场高精度评测效果。未来,大连理工大学将致力于Desk. DT软件在空间站、在轨运维监测中的应用,为空间站在轨长寿命服役贡献大工力量。

长征七号运载火箭

大连理工大学基于自主研发的Desk. CAE系列结构强度与轻量化设计专用软件,为承担本次发射任务的长征七号运载火箭结构减重310公斤,折合提升运力147公斤,有力保障了天舟六号货运飞船发射任务。(来源:大连理工大学官方微信 编辑:常思萌 任亭钰)

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大连理工大学是中国共产党在新中国成立前夕,面向新中国工业体系建设亲手创办的第一所新型正规大学。大连理工大学是教育部直属全国重点大学,是国家“211工程”和“985工程”重点建设高校,也是世界一流大学A类建设高校。学校以培养精英人才、促进科技进步、传承优秀文化、引领社会风尚为宗旨,秉承“海纳百川、自强不息、厚德笃学、知行合一”为基本特质的大工精神.......【详细】