[发明专利]一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法

权利要求书

1.一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）根据运载火箭的梁—质量点有限元模型的动特性分析结果，提取出飞行状态中某一时刻有限元模型中各个节点的质量特性行阵组成的质量特性矩阵Ms、某阶模态下各个节点的振动位移行阵组成的振动位移矩阵Us；

（2）根据Ms、Us计算模态质量分量M_x、M_y、M_z、M_θ，其中M_x、M_y、M_z、M_θ分别表示模态质量在纵向、Y方向横向、Z方向横向、扭转方向的分量；

（3）比较模态质量分量M_x、M_y、M_z、M_θ的相对大小，其中最大值M_e=max（M_x、M_y、M_z、M_θ）代表的振动类型即为此阶模态类型；

（4）根据步骤（3）确定的模态类型进行振型归一化处理，计算出火箭的模态质量M；

（5）模态质量大于第一阶模态质量三个或三个以上数量级的模态被判断为局部模态，即完成了复杂模态识别。

2.根据权利要求1所述的一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法，其特征在于：所述步骤（1）中质量特性矩阵Ms为

Ms=[Ms₁ Ms₂ … Ms_i … Ms_n]^T

其中，Ms₁、Ms₂、Ms_i、Ms_n分别为飞行状态中某一时刻有限元模型中第1、2、i、n个节点的质量特性行阵，n为有限元模型中节点的个数，i∈[1,n]；

第i个节点的质量特性行阵Ms_i为

Ms_i=[m_xi m_yi m_zi J_xi J_yi J_zi]

其中，m_xi、m_yi、m_zi分别为第i个节点在X、Y、Z方向上的质量，J_xi、J_yi、J_zi分别为第i个节点绕X、Y、Z轴的转动惯量；

所述步骤（1）中振动位移矩阵Us为

Us=[Us₁ Us₂ … Us_i … Us_n]^T

其中，Us₁、Us₂、Us_i、Us_n分别为第1、2、i、n个节点的振动位移行阵，n为有限元模型中节点的个数，i∈[1,n]；

第i个节点的振动位移行阵Us_i为

Us_i=[U_xi U_yi U_zi Rot_xi Rot_yi Rot_zi]

其中，U_xi、U_yi、U_zi分别为第i个节点在X、Y、Z方向上的平动位移，Rot_xi、Rot_yi、Rot_zi分别为第i个节点绕X、Y、Z轴的转动位移。