[发明专利]一种运载火箭舱段振动响应特性快速分析及优化方法

摘要

本发明提供一种运载火箭舱段振动响应特性分析优化方法及系统，本发明先构建一个由虚拟样机建模模块、数据库管理模块和人机交互模块组成的运载火箭舱段振动响应特性分析优化系统，该系统使用计算机编程语言进行开发，将运载火箭舱段结构特征、力学性能特征和振动条件特征参数化，利用现有计算机辅助工程和设计软件进行模拟振动仿真实验。本发明方法可依据火箭舱段的结构特征参数、力学性能参数和振动条件参数，快速、准确、有效地分析其振动响应特性和结构方案的可行性，并在此基础上加以优化设计，输出得到运载火箭舱段的最优结构模型。本方法可提高产品研发效率，提升产品设计质量，缩短产品设计周期。

主权项

1.一种运载火箭舱段振动响应特性分析优化系统，其特征在于，所述系统包括虚拟样机模块、数据库管理模块和人机交互模块，其中：虚拟样机模块，用于实现火箭舱段振动仿真实验及特性分析，包括参数化单元、三维模型单元和分析模型单元：所述参数化单元，用于分析运载火箭舱段的结构特征、力学性能特征和振动条件特征，将运载火箭舱段的结构特征和力学性能特征和振动条件特征参数化，并调用数据库管理模块将结构特征参数和力学性能特征参数和振动条件特征参数存储到数据库中；所述三维模型单元，用于调用数据库管理模块，读取运载火箭舱段结构特征参数，建立运载火箭舱段三维模型；所述分析模型单元，用于调用三维模型单元，建立和三维模型对应的分析模型，再读取力学性能特征参数和振动条件特征参数输入该分析模型进行火箭舱段振动仿真实验，输出振动响应参数，调用数据库管理模块将振动响应参数存储到数据库中；数据库管理模块，实现结构特征参数、力学性能特征参数、振动条件参数和振动响应参数的数据查询、数据储存、数据读取功能；人机交互模块，用于通过人机交互界面实现各种人机交互操作，包括运行环境参数设置单元、虚拟试验方案设计单元、虚拟试验过程控制单元和虚拟试验结果显示单元，其中：运行环境参数设置单元，用于调用三维模型单元和分析模型单元，初始化三维模型单元和分析模型单元；虚拟试验方案设计单元,用于调用参数化单元，得到运载火箭舱段的结构参数、力学性能参数和振动条件参数，根据参数选择实验方案，并调用数据库管理模块将结构参数、力学性能参数、振动条件参数和实验方案存储到数据库中，并建立对应关系；虚拟试验过程控制单元,用于调用三维模型单元、分析模型单元和数据库管理模块，从数据库中读取运载火箭舱段的结构参数值、力学性能参数值和振动条件参数，并将结构参数值、力学性能参数值和振动条件参数作为三维模型单元和分析模型单元的输入参数，同时由分析模型单元输出振动响应参数，将振动响应参数存储到数据库中；虚拟试验结果显示单元,用于调用数据库管理模块，通过输入查询字段从数据库中查询得到对应的实验结果参数并将实验结果参数进行显示。