[發(fā)明專利]一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110088551.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN112765910B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金鑫;劉名名;王璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

1.一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：建立推進(jìn)器動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律

先通過(guò)虛擬可視化分析推進(jìn)劑系統(tǒng)在外部擾動(dòng)下內(nèi)部流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立無(wú)減震結(jié)構(gòu)下推進(jìn)器的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律；

步驟二：制定減震結(jié)構(gòu)模式

先以動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律為基礎(chǔ)，并結(jié)合推進(jìn)劑運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的波浪模態(tài)，分析推進(jìn)劑的運(yùn)動(dòng)方式與波節(jié)點(diǎn)所在位置，再以抑制推進(jìn)劑的水平與垂向運(yùn)動(dòng)為目的制定減震結(jié)構(gòu)模式；

步驟三：分析結(jié)構(gòu)響應(yīng)

先在推進(jìn)劑系統(tǒng)內(nèi)部布置不同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再針對(duì)推進(jìn)劑的運(yùn)動(dòng)方式分析不同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在不同運(yùn)動(dòng)頻率、運(yùn)動(dòng)振幅下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)；

步驟四：結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

先通過(guò)虛擬仿真可視化技術(shù)，結(jié)合圖像分析技術(shù)，得到推進(jìn)劑運(yùn)動(dòng)過(guò)程重心的實(shí)時(shí)變化，再計(jì)算彎矩的時(shí)程過(guò)程，并進(jìn)行穩(wěn)定性分析，然后結(jié)合減震結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析進(jìn)行優(yōu)化改變；

步驟五：建立系統(tǒng)模態(tài)關(guān)系

先建立減震結(jié)構(gòu)尺寸、推進(jìn)劑體積對(duì)推進(jìn)劑系統(tǒng)的模態(tài)關(guān)系，再結(jié)合推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)頻帶，利用內(nèi)部結(jié)構(gòu)避免推進(jìn)劑系統(tǒng)接近推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)頻段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：所述步驟一中，虛擬可視化分析在數(shù)值仿真平臺(tái)上進(jìn)行，數(shù)值仿真平臺(tái)基于納維葉－斯托克斯方程構(gòu)造。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：所述步驟三中，不同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括垂直內(nèi)部結(jié)構(gòu)、環(huán)形內(nèi)部結(jié)構(gòu)和梯形內(nèi)部結(jié)構(gòu)，推進(jìn)劑的運(yùn)動(dòng)方式包括行進(jìn)波和駐波。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：針對(duì)行進(jìn)波，先分析垂直、環(huán)形和梯形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否對(duì)推進(jìn)劑在壁面的垂向起到抑制作用，再分析垂直、環(huán)形和梯形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否對(duì)推進(jìn)劑垂直、環(huán)形和梯形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到抑制作用，然后根據(jù)分析結(jié)果選擇針對(duì)行進(jìn)波的最優(yōu)減震結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：針對(duì)駐波，先分析垂直、環(huán)形和梯形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否對(duì)推進(jìn)劑的垂直運(yùn)動(dòng)起到抑制作用，再根據(jù)分析結(jié)果選擇針對(duì)駐波的最優(yōu)減震結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：所述步驟三中，分析不同類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)包括多測(cè)點(diǎn)的極限壓力荷載、底座的剪應(yīng)力、儲(chǔ)液系統(tǒng)的整體彎矩和內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到的荷載與彎矩，依據(jù)圖像分析技術(shù)得到系統(tǒng)的重心，結(jié)合彎矩得到整體的穩(wěn)定性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器儲(chǔ)液系統(tǒng)減震結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：所述步驟四中，改變減震結(jié)構(gòu)的參數(shù)包括寬度、厚度、布置高度和位置，利用小波技術(shù)對(duì)流體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的荷載、剪切力與彎矩進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，建立響應(yīng)模態(tài)、外部荷載模態(tài)、結(jié)構(gòu)模態(tài)間的模態(tài)矩陣，構(gòu)建極限荷載的計(jì)算公式，使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)的排布方式與結(jié)構(gòu)形式依據(jù)模態(tài)矩陣自動(dòng)進(jìn)行。