[发明专利]液体火箭系统级试车工作模态及工作变形试验方法

摘要

本发明公开了一种液体火箭系统级试车工作模态及工作变形试验方法，包括确定测点——安装传感器——试验系统搭建——试验系统调试——试车过程中测量数据——结果分析——等步骤。本发明真实获取了火箭点火状态下箭体结构的动力学特性，使用较少的测点就能够得到箭体的主要低频振动特点，获取的数据可以有多种用途，例如工作模态分析、工作变形分析、力学环境制定等。

主权项

一种液体火箭系统级试车工作模态及工作变形试验方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1，确定测点；对液体火箭芯一级全系统固定在试车台后的结构状态进行分析，在箭体对称分布两列测点，这些测点纵向位置分别位于氧箱顶部、箱间段上部、箱间段下部、燃箱底部以及箭体与试车台连接处，分别为上燃料储箱顶部测点(16)、箱间段上部测点(17)、箱间段下部测点(18)、下燃料储箱底部测点(19)、箭体与试车台连接位置测点(110)；箱间段上部测点(17)亦为上燃料储箱底部测点，箱间段下部测点(18)亦为下燃料储箱顶部测点； 步骤2，在步骤1确定的测点上安装传感器； 步骤3，搭建试验系统和调试；保证所有测点的传感器(21)的坐标方向一致，并做好记录准备； 步骤3.1，试验系统搭建；将所有测点的传感器(21)通过试车台的电缆(22)连接至后端测量间(24)内的采集器(23)行通道中，并对采集参数进行设置，采样频率设为300Hz，低通滤波100Hz；所有测点传感器(21)的通道处于同一采集器(23)中，从而确保最终采集的所有数据中具有相同的起始时间； 步骤3.2，试验系统调试； 步骤4，试车过程中测量数据；试车前听口令提前启动采集器(23)，然后人员撤离测量间(24)，人员撤离后开始试车，待试车完成后关闭采集器(23)； 步骤5，结果分析；将所有采集器(23)采集的数据进行截取，使所有数据都具有相同的初始时刻；然后进行工作模态分析获工作变形分析，具体步骤如下： 步骤5.1，根据每个传感器测点在整个火箭坐标系上的位置坐标建立三维几何线框模型，使用Polymax方法得到稳态图； 步骤5.2，通过步骤5.1建立的稳态图提取可能模态并得到各阶模态参数； 步骤5.3，使用模态判定准则进行工作模态分析结果的验证，从而得到100Hz内的箭体低阶模态。