[发明专利]固体火箭发动机燃面数据修正方法、装置和设备

权利要求书

1.一种固体火箭发动机燃面数据修正方法，其特征在于，包括步骤：

采用最小距离函数法在不进行点云加密的条件下，计算固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线；

基于最小距离函数的梯度，对燃烧位置进行修正；

根据所述装药随燃烧厚度的曲线进行装药燃尽厚度修正；

分别采用五点二次拟合公式、三点线性拟合公式、两点左导数公式和两点右导数公式，对所述固体火箭发动机的装药体积曲线进行微分计算，得到各公式对应的燃烧面积随燃烧厚度的变化结果；

根据各所述变化结果进行燃面数据选择；所述燃面数据选择包括默认燃面选择、燃尽处燃面选择以及尖点附近燃面选择；

输出修正后的燃烧厚度与燃面面积，得到修正后的燃面曲线；

根据各所述变化结果进行燃面数据选择的步骤，包括：

将所述五点二次拟合公式对应的变化结果，确定为所述默认燃面；

根据所述三点线性拟合公式对应的变化结果以及所述两点左导数公式对应的变化结果，确定所述燃尽处燃面；

根据所述两点左导数公式和两点右导数公式对应的变化结果，以及五点二次拟合导数与三点一次拟合导数的绝对值差异，识别尖点位置；

根据所述尖点位置，从所述三点线性拟合公式对应的变化结果以及所述两点左导数公式对应的变化结果中，确定所述尖点附近燃面；

采用最小距离函数法在不进行点云加密的条件下，计算固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线的步骤，包括：

根据装药构型将燃面计算域划分为m*m*n的立方体网格节点，将位于药柱内的所述网格节点的标识函数值设定为1，将位于空腔内的所述网格节点的标识函数值设定为-1；其中，m和n均为大于0的正数；

在所述燃面计算域中利用二分法提取初始燃面点云；

利用KD树对所述初始燃面点云进行组织并通过最邻近查找，得到每个所述网格节点与所述初始燃面点云的最小距离，分别将各所述网格节点对应的最小距离与标识函数值相乘，得到各所述网格节点的最小距离函数值；

根据设定的燃烧厚度步长，对任意燃烧厚度分别求解最小距离函数值大于所述燃烧厚度的体积，直至所述体积等于零。

2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机燃面数据修正方法，其特征在于，基于最小距离函数的梯度，对燃烧位置进行修正的步骤，包括：

在前10步燃烧位置对应的燃烧厚度，计算所有燃烧厚度的面相交的网格中心最小距离函数梯度的平均模长，得到当前燃烧厚度步长的修正量；

计算修正后的初始肉厚；

计算修正厚度反向肉厚；

计算修正厚度正向肉厚。

3.根据权利要求1所述的固体火箭发动机燃面数据修正方法，其特征在于，根据所述装药随燃烧厚度的曲线进行装药燃尽厚度修正的步骤，包括：

根据所述固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线，确定装药燃尽时刻对应的燃烧厚度的范围；

基于所述燃烧厚度的范围，根据厚度体积矩阵构建装药燃尽处装药体积与燃烧厚度的线性关系；所述厚度体积矩阵为：

其中，表示步的燃烧厚度，表示步的燃烧厚度，表示步的装药体积，表示步的装药体积；

设定所述线性关系的取值为0，得到装药燃尽时刻的燃烧厚度。