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2023年5月10日21時(shí)22分，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船在長征七號(hào)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(hào)飛船進(jìn)入太空的大連1號(hào)—連理衛(wèi)星通過天舟六號(hào)平臺(tái)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(hào)—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(hào)飛船及其搭乘的長征七號(hào)運(yùn)載火箭都有大工的貢獻(xiàn)。

天舟六號(hào)飛船

天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船相較于天舟五號(hào)，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(hào)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(duì)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(duì)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(duì)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(píng)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(hào)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(jí)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(hào)通過地面強(qiáng)度試驗(yàn)考核。

該工作被應(yīng)用單位評(píng)價(jià)為：“這是大型艙段數(shù)字孿生強(qiáng)度評(píng)測技術(shù)及軟件在我單位貨運(yùn)飛船型號(hào)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(hào)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(píng)測軟件Desk. DT，現(xiàn)已建成數(shù)據(jù)融合、強(qiáng)度評(píng)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(píng)估等多種應(yīng)用場景下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、壽命評(píng)估與智能運(yùn)維管理等需求。除天舟六號(hào)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(píng)測，均實(shí)現(xiàn)了全場高精度評(píng)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(hào)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(hào)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(hào)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）