[發明專利]一種用于X射線脈沖星導航裝置的多物理場耦合分析方法

有效

• 申請號: 201510243799.1
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104820753B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 李連升;梅志武;呂政欣;鄧樓樓;莫亞男
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種用于X射線脈沖星導航裝置的多物理場耦合分析方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)、根據設定的X射線脈沖星導航裝置的性能指標參數，確定X射線脈沖星導航裝置的幾何參數，所述幾何參數包括光學系統的焦距f、光學鏡頭前端外孔徑D_outer和內孔徑D_inner；

(2)、根據步驟(1)確定的X射線脈沖星導航裝置的幾何參數，建立所述裝置的三維數學模型；然后通過如下方法建立與三維數學模型對應的有限元分析模型：將所述三維數學模型導入到有限元分析軟件中，設置所述裝置部件的材料、熱膨脹系數、泊松比、彈性模量和剛性模量；然后在所述模型上劃分網格，將整個三維模型劃分為Q個節點；其中，Q為正整數；

(3)、在步驟(2)建立的有限元分析模型中設置形變量提取點，具體實現方法如下：在光學鏡頭的內表面上，沿著鏡頭的軸線方向設置N條曲線，并在每條曲線上設置M個點，即得到MN個形變量提取點；其中，M、N均為正整數；

(4)、在所述有限元分析模型上施加設定的熱源激勵和外力激勵，并根據結構-熱耦合分析方程計算得到MN個形變量提取點的形變量；

(5)、根據步驟(4)計算得到的形變量，確定MN個形變量提取點的新坐標位置，并對所述MN個新位置點進行擬合，得到形變后的光學鏡頭內表面。

2.根據權利要求1所述的一種用于X射線脈沖星導航裝置的多物理場耦合分析方法，其特征在于：在步驟(1)中，計算光學系統焦距f、光學鏡頭前端外孔徑D_outer和內孔徑D_inner的具體計算公式如下：

f=REtanω;]]>

D_outer＝2f·tan(α)；

Dinner=Douter2f·(f-L);]]>

其中，ω、R_E、L和α為設定的X射線脈沖星導航裝置的性能指標參數，具體為：ω為設定的光學系統半視場角，R_E為探測器有效半徑；α＝2θ_max，θ_max為設定的光子最大掠入射角；L為設定的光學鏡頭長度。