[發明專利]一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法有效

申請號：	202011222067.1	申請日：	2020-11-05
公開（公告）號：	CN112319870B	公開（公告）日：	2021-12-21
發明（設計）人：	畢研強;范超;王晶;向志海;蘇新明;陶東興;劉國青;高文;鄧俊武	申請（專利權）人：	北京衛星環境工程研究所
主分類號：	B64G7/00	分類號：	B64G7/00
代理公司：	北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435	代理人：	成丹
地址：	100094 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種大型空間結構振動等效試驗方法
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【說明書】：

本申請提供一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法，所述方法包括：在大氣環境下測量水平放置的大型空間結構全尺寸試驗件的基頻和長度；設計研制與大型空間結構全尺寸結構截面結構一致的截斷試驗件，在大氣下測量水平放置的截斷試驗件的基頻和長度；在真空環境下，對水平放置的截斷試驗件施加瞬態外熱流，開展熱致振動試驗；在熱致振動試驗過程中，測量截斷試驗件的熱致振動準靜態位移及熱致振動振幅；根據所測得的準靜態位移，外推得到全尺寸試驗件在軌熱致振動準靜態位移；根據所測得的熱致振動準靜態位移及熱致振動振幅，外推得到全尺寸試驗件在軌熱致振動振幅。該方法簡單可靠，有利于航天器結構的研制，降低研制風險、提高研制效率。

技術領域

本申請涉及航空、航天環境測量、地面試驗技術領域，尤其涉及一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法。

背景技術

大型空間結構包括桁架、支撐臂、超大型在軌構建結構等，一般用于遙感衛星、光學衛星等需要高穩定的航天器。由于大型空間結構具有尺寸大、柔性高、熱容小的特點，因此在進出地影時容易出現熱致振動現象，熱致振動對衛星的穩定性影響很大，進而影響衛星的工作性能。因此需要在地面驗證大型空間結構引起的熱致振動特性，并進行相應的優化設計，來降低大型空間結構的熱致振動程度。

大型空間結構一般在幾十米以上，基頻0.5Hz以下，目前我國最大的空間環境模擬設備的直徑僅為15米，因此無法將大型空間結構放入真空容器內開展試驗，另外，在大氣壓環境下由于空氣對流的存在也無法開展熱致振動試驗。針對這一難點，本發明基于熱致振動特性研究提出了一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法。

發明內容

本申請的目的是針對以上問題，提供一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法。

本申請提供一種大型空間結構熱致振動等效外推試驗方法，所述包括如下步驟：

在大氣環境下測量水平放置的大型空間結構全尺寸試驗件的基頻f₁和長度L₁；

設計研制與大型空間結構全尺寸結構截面結構一致的截斷試驗件，在大氣環境下測量水平放置的截斷試驗件的基頻f₂和長度L₂；

在真空環境下，對水平放置的截斷試驗件施加瞬態外熱流，開展熱致振動試驗；

在熱致振動試驗過程中，測量截斷試驗件的熱致振動準靜態位移v_st2以及熱致振動振幅A₂；

根據所測得的準靜態位移v_st2，外推得到全尺寸試驗件在軌熱致振動準靜態位移v_st1：

根據所測得的熱致振動準靜態位移v_st2以及熱致振動振幅A₂，外推得到全尺寸試驗件在軌熱致振動振幅A₁：

根據本申請某些實施例提供的技術方案，在大氣環境下測量全尺寸試驗件時，需要對全尺寸試驗件進行重力卸載處理；在大氣環境下測量截斷試驗件以及在真空環境下測量截斷試驗件時，均需要對截斷試驗件的一端固定，另一端附加配重，并對截斷試驗件進行重力卸載處理。

根據本申請某些實施例提供的技術方案，在真空環境下，對水平放置的截斷試驗件施加瞬態外熱流之前，通過低溫熱沉系統建立低溫環境。