[发明专利]一种集频率、振型和频响函数为一体的模型修正方法

摘要

本发明公开了一种集频率、振型和频响函数为一体的模型修正方法，该方法针对多星分配器分支多、质心高、频率低的复杂空间构型特点，对建立的空间有限元模型进行集频率、振型和频响函数为一体的模型修正，具体步骤包括：首先对初步建立的空间有限元模型进行初步模态分析，然后再对初筛后的模型进行模态和频响分析，并与模态试验和正弦扫描试验的试验结果进行比对，根据比对结果对模型进行进一步修正，最后将模型设定为飞行状态，从而得到飞行状态的空间有限元模型，该模型可用于进行动响应分析，或者用于基础级火箭进行全箭动特性和全箭动力学响应计算。

主权项

1.一种集频率、振型和频响函数为一体的模型修正方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、在设定的试验状态下，根据航天器各部段结构、推进剂加注质量、试验边界条件，建立航天器的空间有限元模型，并进行各部段检查和组合体检查：如果检查结果满足设定需求则进入步骤(2)；如果检查结果不满足设定需求，则重新执行步骤(1)且对所述空间有限元模型进行调整；(2)、对空间有限元模型进行自由状态模态分析和固支状态模态分析；如果分析结果满足设定指标，则进入步骤(3)；否则返回步骤(1)对空间有限元模型进行调整；其中，所述自由状态模态分析和固支状态模态分析的具体分析过程和结果评估方法如下：对空间有限元模型进行自由状态模态分析，得到各部段、组合体的各阶自由模态频率，如果前六阶为零频且其他各阶为非零频，则判断自由状态模态分析结果满足设定指标；对空间有限元模型进行固支状态模态分析：得到第一阶横向固有整体模态频率和第一阶纵向固有整体模态频率，如果两个模态频率值均满足设定的火箭基频指标，则判断固支状态模态分析结果满足设定指标；(3)、对空间有限元模型进行模态分析和频率响应分析，具体分析过程如下：(3a)、进行固支状态模态分析，得到组合体固支模态频率和固支振型值；进行自由状态模态分析，得到组合体自由模态频率和自由振型值；(3b)进行频率响应分析，得到设定部位处加速度频率响应曲线，在所述曲线上查找由大到小排序后的前N个峰值，记录所述N个峰值对应的频率值和加速度值；N为正整数；(4)、将外部模态试验得到的模态频率和振型值，与步骤(3a)模态分析得到的模态频率和振型值进行对比，根据对比结果确定是否进行空间有限元模型修正；(5)、将外部正弦扫描试验得到的试验结果，与步骤(3b)频率响应分析得到的频率响应结果进行对比，根据对比结果确定是否进行空间有限元模型修正；(6)、将空间有限元模型设定为飞行状态，用于进行动响应分析，或者用于基础级火箭进行全箭动特性和全箭动力学响应预算。