[發明專利]衛星分級振動試驗方法

有效

• 申請號: 201410606044.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104374536A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 江浩;張利;程世祥;李霖圣;李太平
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種衛星分級振動試驗，主要應用于當振動臺推力不能滿足大型衛星(整星質量大于5噸)大量級振動試驗要求時，對構成整星的各艙段進行分級振動試驗以考核衛星的結構力學性能，尤其適合大噸位平臺衛星。

背景技術

為了滿足多任務需求，我國衛星體積和噸位在不斷增大，衛星質量的增大甚至已經超出了現有振動臺的推力范圍，難以通過整星大量級振動試驗實現對衛星結構力學性能的有效考核。在歐美等發達國家，采用多振動臺并行激勵可以較好地解決該問題，如ESTEC使用8個液壓臺組成的垂直向2520kN、二個水平向各1260kN推力的HYDRA系統，4×160kN與2×200kN的電動振動臺系統，美國NASA?Glenn研究中心的18臺液壓作動并推系統。然而，其中涉及的多振動臺的同步振動控制等關鍵技術對我國尚屬禁運技術，國內在此方面也沒有突破性進展。為了實現大型復雜衛星力學可靠性驗證試驗，很有必要進行分級振動試驗方法的研究。分級振動試驗，即對組成衛星的每一個艙段制定合理的試驗條件，并對試驗結果的有效性進行充分論證，以證實分級振動試驗的有效性。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，為了克服振動臺推力不足以完成大型衛星大量級振動試驗的缺點，本發明提供一種衛星分級振動試驗方法，該分級振動試驗方法是通過對組成衛星的每一個艙段制定合理的試驗條件，使得在該試驗條件下進行的分級振動試驗近似等效于整星振動試驗的效果，從而達到對衛星整星的結構力學性能有效考核。衛星分級振動試驗方法的技術核心是預示處保證分級振動響應與整星振動響應近似等效的輸入條件。

根據本發明提供的一種衛星分級振動試驗方法，針對構成衛星的各個艙段分別進行振動試驗以代替整星振動試驗，克服振動臺推力的不足。

優選地，包括如下步驟

通過分別對衛星整星和構成整星的各個艙段進行第一量級正弦掃頻振動試驗，獲得整星和艙段的頻響特性曲線；

利用整星第二量級正弦掃頻振動試驗的輸入條件和試驗獲得的整星頻響特性預測整星第二量級正弦掃頻振動的響應特性，以整星和艙段振動響應等效為目標，預示衛星分級振動的輸入條件；

利用預示的衛星分級振動輸入條件，實施針對構成整星各艙段的振動試驗；

其中，第一量級小于第二量級。

優選地，第一量級正弦掃頻振動試驗是指小量級正弦掃頻振動試驗，所述小量級正弦掃頻振動試驗是指在進行第二量級(大量級)正弦掃頻振動試驗之前進行的輸入較小量級振動試驗，第二量級正弦掃頻振動試驗是指按照鑒定或驗收振動試驗條件進行的振動試驗，輸入量級一般較大，振動臺推力需求也大大增加。

優選地，小量級采用0.1g，g為重力加速度。

優選地，包括如下步驟：

對整星進行第一量級的預振試驗，獲得衛星上各個測試點在整星振動試驗時的頻響特性曲線，并將每一個測試點的頻響特性記錄為H_izx(ω)；

將衛星拆分成各個獨立的組成艙段，對各個獨立的艙段進行第一量級的預振試驗，獲得衛星上各個測試點在艙段單獨振動試驗時的頻響特性曲線，并將每一個測試點的頻響特性記錄為H_icd(ω)；

對構成衛星的每一個艙段預示分級振動試驗振動臺輸入加速度譜：