[发明专利]确定模拟在轨边界对航天器在轨动力学特性影响的方法

摘要

本发明公开了一种确定模拟在轨边界对航天器在轨动力学特性影响的方法，通过分别建立在轨自由边界航天器和模拟自由边界航天器的有限元模型，进行模态分析和微振动动态响应分析，提取航天器的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应，再对获得的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应进行偏差对比分析，确定模拟在轨边界对航天器在轨动力学特性和响应的影响。本发明实现了航天器地面微振动试验中，模拟在轨自由边界对航天器在轨动力学特性和动力学响应影响的定量评价，提高航天器地面微振动试验技术水平。

主权项

1.确定模拟在轨边界对航天器在轨动力学特性影响的方法，其特征在于，主要通过以下步骤实现：/n(1)建立在轨自由边界航天器的有限元模型；/n(2)建立模拟在轨自由边界航天器的有限元模型；/n(3)对在轨自由边界航天器的有限元模型进行模态分析和微振动动态响应分析，提取航天器的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应；/n(4)对模拟在轨自由边界航天器的有限元模型进行模态分析和微振动动态响应分析，提取航天器的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应；/n(5)对步骤(3)和步骤(4)获得的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应进行偏差对比分析，根据试验精度需求进行实际偏差与偏差标准的对比，确定模拟在轨边界对航天器在轨动力学特性和响应的影响；/n其中，所述对在轨自由边界航天器的有限元模型进行模态分析和微振动动态响应分析，提取航天器的模态频率、模态振型和关键测点的微振动响应包括：/n首先进行模态分析，利用有限元计算分析软件，设置在轨自由边界航天器的有限元模型为自由边界条件，根据地面微振动试验的频率范围，设定相同或相近的模态分析频率范围，计算得到在轨自由边界航天器有限元模型的模态频率序列式中为第i阶模态频率，同时得到与模态频率序列一一对应的模态振型序列式中为第i阶模态振型；然后进行微振动动态响应分析，利用有限元计算分析软件，设置响应分析类型为频率响应分析，设置在轨自由边界航天器的有限元模型为自由边界条件，根据已知的扰动力和扰动源的位置，在在轨自由边界航天器的有限元模型上相应的位置设置动态力载荷激励；选取航天器上关键位置作为响应结果输出点，根据地面微振动试验的频率范围，设定相同或相近的响应分析频率范围，计算得到输出点的频域内的微振动响应结果式中为第i个输出点的振动响应结果曲线。/n