[发明专利]上面级单机正弦扫描试验条件精细化设计方法

摘要

本发明公开了一种上面级单机正弦扫描试验条件精细化设计方法，采用理论和试验结合的方法，将星箭载荷耦合分析结果中上面级/火箭界面加速度的作为外力函数、上面级系统级正弦扫描试验单机处加速度响应与激励比值作为传递特性，将两者相乘，并取指定倍数的安全系数，得出单机最大环境包络。此方法可给出不同频率处对应的环境包络，试验条件更为精细，从而避免了环境条件设计的严酷性，同时试验条件较准确且有一定的余量。且本发明中系统级正弦扫描试验数据处理、试验条件包络均可采用数据化批量处理，有效提高了力学环境条件设计的效率和精细程度。

主权项

上面级单机正弦扫描试验条件精细化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：在制定目标单机的正弦扫描试验条件所需的频率范围内，给出一定间隔的频率点；获取星箭载荷耦合分析结果中不同工况下上面级/火箭界面X/Y/Z三个方向加速度冲击响应谱‑频率曲线，对同一方向上的所有工况下的加速度冲击响应谱‑频率曲线进行最大值包络，分别找到同一方向上的、对应同一所述频率点的、不同工况下的加速度冲击响应谱中的最大值，得到上面级/火箭界面X/Y/Z三个方向加速度冲击响应谱最大值‑频率曲线，分别表示为Xcla、Ycla和Zcla；获取指定量级下上面级系统级正弦扫描试验中X/Y/Z三个试验方向下目标单机处的X/Y/Z三个方向的加速度传递比幅值‑频率曲线，分别表示为：X‑Xtest，表示X试验方向下目标单机处的X方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Y‑Xtest，表示X试验方向下目标单机处的Y方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Z‑Xtest，表示X试验方向下目标单机处的Z方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；X‑Ytest，表示Y试验方向下目标单机处的X方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Y‑Ytest，表示Y试验方向下目标单机处的Y方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Z‑Ytest，表示Y试验方向下目标单机处的Z方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；X‑Ztest，表示Z试验方向下目标单机处的X方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Y‑Ztest，表示Z试验方向下目标单机处的Y方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；Z‑Ztest，表示Z试验方向下目标单机处的Z方向的加速度传递比幅值‑频率曲线；所述指定量级在0.05g～0.2g之间选择；S02：分别计算得到同一所述频率点上的Xcla上的加速度冲击响应谱最大值与X‑Xtest、Y‑Xtest、Z‑Xtest上的加速度传递比幅值的乘积，并计算该乘积的指定倍数获得计算结果，得到三条计算结果‑频率曲线Xcla‑X‑Xtest、Xcla‑Y‑Xtest和Xcla‑Z‑Xtest；分别计算得到同一所述频率点上的Ycla上的加速度冲击响应谱最大值与X‑Ytest、Y‑Ytest、Z‑Ytest上的加速度传递比幅值的乘积，并计算该乘积的指定倍数获得计算结果，得到三条计算结果‑频率曲线Ycla‑X‑Ytest、Ycla‑Y‑Ytest和Ycla‑Z‑Ytest；分别计算得到同一所述频率点上的Zcla上的加速度冲击响应谱最大值与X‑Ztest、Y‑Ztest、Z‑Ztest上的加速度传递比幅值的乘积，并计算该乘积的指定倍数获得计算结果，得到三条计算结果‑频率曲线Zcla‑X‑Ztest、Zcla‑Y‑Ztest和Zcla‑Z‑Ztest；所述指定倍数在1.20倍～1.40倍之间选择，并在同一次单机正弦扫描试验条件设计中固定；S03：将步骤S02中得到Xcla‑X‑Xtest、Ycla‑X‑Ytest、Zcla‑X‑Ztest三条曲线在频域上进行包络，分别找到对应同一所述频率点的三条曲线上所述计算结果中的最大值，得到计算结果最大值‑频率曲线作为X向试验的频域最大值包络；将步骤S02中得到Xcla‑Y‑Xtest、Ycla‑Y‑Ytest、Zcla‑Y‑Ztest三条曲线在频域上进行包络，分别找到对应同一所述频率点的三条曲线上所述计算结果中的最大值，得到计算结果最大值‑频率曲线作为Y向试验的频域最大值包络；将步骤S02中得到Xcla‑Z‑Xtest、Ycla‑Z‑Ytest、Zcla‑Z‑Ztest三条曲线在频域上进行包络，分别找到对应同一所述频率点的三条曲线上所述计算结果中的最大值，得到计算结果最大值‑频率曲线作为Z向试验的频域最大值包络；S04：将得出的所述频域最大值包络进行平滑处理，得到覆盖整个所述频域最大值包络的目标单机该对应方向下的正弦扫描试验条件。