[发明专利]一种全箭模态提取方法

摘要

本发明涉及一种全箭模态提取方法，依次包括：一、建立全箭结构梁单元模型；二、读取全箭有限元模型节点信息和模态阶数，获取全箭有限元模型各阶模态的固有频率和关于质量矩阵归一化的特征向量；三、根据节点信息提取节点，提取节点选取为芯级、助推器的主节点和发动机分枝、有效载荷分枝对应的节点；四、指定归一化节点编号；五、主振方向判别；六、得到按指定节点归一化的特征向量及广义质量；七、模态结果输出。本发明大大提高了模态提取工作的效率，降低了由人工提取模态失误带来的风险。

主权项

一种全箭模态提取方法，依次包括以下步骤：第一步、建立全箭结构梁单元模型；第二步、得到全箭有限元模型的模态分析结果；从模态分析结果中读取全箭有限元模型节点信息和模态阶数，获取全箭有限元模型各阶模态的固有频率和关于质量矩阵归一化的特征向量；第三步、根据火箭型号，获取芯级、助推器需要输出的节点个数及对应节点编号，输入需要提取的模态阶数；需要提取的模态阶数小于等于模态分析总阶数；根据节点信息提取节点，提取节点选取为芯级、助推器的主节点和发动机分枝、有效载荷分枝对应的节点；第四步、指定归一化节点编号；在带整流罩飞行状态，振型归一化节点选取火箭整流罩头部对应节点；抛整流罩后，振型归一化节点选取仪器舱前端面或二级机架箭体对接处对应节点；第五步、主振方向判别；对第i阶模态关于质量矩阵归一化的特征向量Φi，选取指定归一化节点三个平动和三个转动自由度中绝对值最大的振动分量ui，ui为对应方向；第六步、得到按指定节点归一化的特征向量及广义质量；对第i阶关于质量矩阵归一化的特征向量Φi，用该特征向量除以振动分量ui，得到按指定节点归一化的特征向量Ψi＝Φi/ui；对应该阶模态的广义质量 G i = 1 / u i 2 ; 第七步、模态结果输出；从第一阶非零频模态开始，输出模态阶数、固有频率、广义质量、主振 方向和按指定节点归一化的特征向量。