[發(fā)明專利]一種可監(jiān)測變形的星敏感器支架的制作及變形測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010752730.2
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN112084584A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 鄧衛(wèi)華;王瑞顯;王文瑞
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G01B11/16;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 許健明

1.一種可監(jiān)測變形的星敏感器支架的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)首先對星敏支架結構有限元應變與變形進行分析；

(2)從應變和變形結果分析提取出星敏感器安裝面的應變和變形曲線，選取擬監(jiān)測點，進行應變測點設計與驗證，確認監(jiān)測點；

(3)在應變監(jiān)測點位置，進行光纖光柵應變傳感器預埋與封裝。

2.如權利要求1所述的星敏感器支架的制作方法，其特征在于：所述步驟(1)中星敏支架結構有限元應變與變形進行分析方法進一步細化包括如下步驟：

(11)首先建立星敏感器支架在工作狀態(tài)下的有限元力學模型，再通過施加特征載荷來分析支架的應變與變形結果；所述分析方法為建立有限元網格化力學模型，模擬星敏支架的安裝約束狀態(tài)，在星敏安裝面選擇一個特征節(jié)點，在其工作負載方向施加一模擬特征恒定載荷，使用靜力分析方法，計算得到支架各網格節(jié)點的應變與變形結果；

(12)然后從應變和變形結果提取出星敏感器安裝面的應變和變形曲線，其中應變?yōu)槠叫邪惭b面方向，變形為垂直安裝面方向。

3.如權利要求1所述的星敏感器支架的制作方法，其特征在于：所述步驟(2)中應變測點設計與驗證進一步細化包括如下步驟：

(21)根據星敏感器支架結構有限元分析得到的安裝面上應變和變形曲線，選取典型部位作為擬監(jiān)測點，擬監(jiān)測點個數(shù)根據星敏感器支架尺寸而定；

(22)通過物理試驗對擬監(jiān)測點的應變規(guī)律進行檢驗，確認擬監(jiān)測點的有效性；物理試驗中應變監(jiān)測采用普通應變傳感器，測點個數(shù)多于擬監(jiān)測點數(shù)，應至少包含擬監(jiān)測部位；所述物理試驗就是使用支架實物建立安裝約束狀態(tài)，在星敏安裝面上對應分析狀態(tài)特征節(jié)點位置上，模擬工作復載施加一特征靜載荷，測量安裝面上各監(jiān)測點的應變值；

(23)將試驗獲得應變規(guī)律與分析得到的進行對比，最終確定用作光纖光柵應變監(jiān)測位置和光纖連接路徑；所述對比方法為：將物理試驗測量結果與前述有限元分析結果的應變值進行比較，各對應位置的應變值變化規(guī)律應一致，如果差距較大，則調整物理試驗的擬監(jiān)測點位置，直至擬監(jiān)測點的應變值能代表支架安裝面應變分布的特征值。

4.如權利要求1所述的星敏感器支架的制作方法，其特征在于：所述步驟(3)進一步細化包括如下步驟：

(31)在應變監(jiān)測位置進行預埋開槽；

(32)開槽后，將光纖光柵傳感器固定在開槽內后，進行封裝。

5.如權利要求4所述的星敏感器支架的制作方法，其特征在于，所述封裝方法采用蒙皮封裝。

6.如權利要求4所述的星敏感器支架的制作方法，所述封裝方法采用超音速噴涂封裝。

7.一種可監(jiān)測變形的星敏感器支架的變形測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)進行測量系統(tǒng)連接，將光纖接入外部光纖光柵調制解調器通道，形成測量系統(tǒng)回路，然后啟動測量；

(2)進行信號解調，利用光纖光柵解調算法，把單個通道內混合的多個應變監(jiān)測點信號分別提取出來，得到每個監(jiān)測點的應變測量數(shù)據；

(3)進行應變場重構，利用測量得到的有限的監(jiān)測點應變數(shù)據代入到整個星敏支架安裝面網格模型中，利用重構算法，得到整個安裝面的應變場；

(4)進行變形場重構，利用應變場重構數(shù)據，引入變形場重構算法，重構得到整個星敏支架安裝面的變形場。