[發明專利]一種大型液體捆綁火箭復雜模態識別方法

有效

• 申請號: 201310534342.7
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103593557B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 吳勝寶;彭小波;申麟;唐慶博;魏明;李勇鵬
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種大型液體捆綁火箭復雜模態識別方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）根據運載火箭的梁—質量點有限元模型的動特性分析結果，提取出飛行狀態中某一時刻有限元模型中各個節點的質量特性行陣組成的質量特性矩陣Ms、某階模態下各個節點的振動位移行陣組成的振動位移矩陣Us；

（2）根據Ms、Us計算模態質量分量M_x、M_y、M_z、M_θ，其中M_x、M_y、M_z、M_θ分別表示模態質量在縱向、Y方向橫向、Z方向橫向、扭轉方向的分量；

（3）比較模態質量分量M_x、M_y、M_z、M_θ的相對大小，其中最大值M_e=max（M_x、M_y、M_z、M_θ）代表的振動類型即為此階模態類型；

（4）根據步驟（3）確定的模態類型進行振型歸一化處理，計算出火箭的模態質量M；

（5）模態質量大于第一階模態質量三個或三個以上數量級的模態被判斷為局部模態，即完成了復雜模態識別。

2.根據權利要求1所述的一種大型液體捆綁火箭復雜模態識別方法，其特征在于：所述步驟（1）中質量特性矩陣Ms為

Ms=[Ms₁?Ms₂?…?Ms_i?…?Ms_n]^T

其中，Ms₁、Ms₂、Ms_i、Ms_n分別為飛行狀態中某一時刻有限元模型中第1、2、i、n個節點的質量特性行陣，n為有限元模型中節點的個數，i∈[1,n]；

第i個節點的質量特性行陣Ms_i為

Ms_i=[m_xi?m_yi?m_zi?J_xi?J_yi?J_zi]

其中，m_xi、m_yi、m_zi分別為第i個節點在X、Y、Z方向上的質量，J_xi、J_yi、J_zi分別為第i個節點繞X、Y、Z軸的轉動慣量；

所述步驟（1）中振動位移矩陣Us為

Us=[Us₁?Us₂?…?Us_i?…?Us_n]^T

其中，Us₁、Us₂、Us_i、Us_n分別為第1、2、i、n個節點的振動位移行陣，n為有限元模型中節點的個數，i∈[1,n]；

第i個節點的振動位移行陣Us_i為

Us_i=[U_xi?U_yi?U_zi?Rot_xi?Rot_yi?Rot_zi]

其中，U_xi、U_yi、U_zi分別為第i個節點在X、Y、Z方向上的平動位移，Rot_xi、Rot_yi、Rot_zi分別為第i個節點繞X、Y、Z軸的轉動位移。