通常来说,为了实现卫星与运载火箭的分离、伸展机构的展开以及卫星上单机运行工作等一系列目的,在卫星的研制过程中会采用在各个部位安装火工装置的方法。很多卫星发射失败的根源在于,当启动这些火工装置时会产生剧烈的爆炸冲击载荷,这些爆炸冲击导致卫星结构上许多单机零部件不同程度上的损坏。爆炸冲击通常引起的故障有归咎于设计因素或工艺缺陷的硬故障;继电器开关的震颤;小型轻质结构的变形;零部件中污染颗粒的移位导致腔体内出现导电的污染离子并进而发生电路短路。鉴于此,在研制卫星的过程中,有必要对卫星系统结构进行爆炸冲击的瞬态响应分析,正确估计爆炸冲击环境对关键部件的影响,以采取妥善的措施进行防护。本文的主要研究工作是:1.依托Hypermesh软件建立卫星结构较为准确的有限元模型。2.采用逆离散傅里叶变换(DFT)将工程中频域上的冲击响应谱(SRS)信号转换为可以作为分析输入载荷的时域上的加速度时间历程信号。3.瞬态响应分析中计算时域响应最常用的两种分析方法就是直接法和模态法。利用MSC Nastran求解器分别通过这两种计算方法得到测点时域上的加速度响应曲线和频域上的加速度谱响应曲线。4.通过计算结果的对比得出直接法和模态法的优缺点并分析影响两种求解方法计算结果的可能因素。本文得到的重要结论有:1.直接积分法优势在于可直接在离散时域上求数值解、不会忽略高频信号;缺点是计算量大、计算时间长,长时间的求解响应失真、可信度差。2.模态叠加法的特点是当选取包含足够激起的系统高阶模态、适当的截断模态范围时,再调整合适的时间步长后可大幅缩短计算时间、节省资源,当需要了解较长时间的响应情况时模态法较为合适;但模态法劣势同样明显,必须先求解系统的特征解才可以再进行坐标变换,容易遗漏激起的高频模态部分,对于非线性动力学问题有较强的局限性。3.最后得出结论,对于多自由度的复杂卫星结构受到火工装置产生的时间较短、含有高频信号的爆炸冲击载荷的瞬态响应问题,采用直接积分法较为合适,结果更精确可信。