利用航天器分舱段振动试验数据获取整器响应的方法

未来大型组合体航天器振动试验可能难以在现有设备上进行,需要进行分舱考核。文章针对此问题开展了利用分舱段振动试验获取整器响应的方法研究。提出的方法为:根据不同界面下模态的映射关系,利用单舱段的振动试验数据辨识出舱段的两端固支模态;采用模态综合技术计算出整器组合体模态参数,拟合出结构的加速度响应传递函数;结合整器的加速度试验条件可以给出整器的试验响应曲线。仿真验证结果表明该方法合理可行,具有工程应用价值。

分舱段圆柱壳声散射数值和试验研究

基于有限元方法建立了填充不同介质的有限长分舱段圆柱壳声散射数值计算模型,仿真了填充空气-空气、空气-水、水-水三类两舱段圆柱壳声散射特性,并完成了三类两舱段圆柱壳体声散射试验,获取和分析了两舱段圆柱壳体声散射的时间角度谱和频率角度谱特性。利用物理声学方法分析了壳体表面、端面以及内部填充水介质对散射声场的影响,揭示了两舱段圆柱壳声散射频率角度谱中呈现的干涉条纹特征形成机理,为水下分舱段目标,如水下无人航行器的主动声呐探测和识别提供理论支撑。

大型卫星分舱段振动试验技术

研究了大型卫星的分舱段振动试验技术,基于整星和分舱段振动试验时的测试点加速度响应的幅值相对误差累积最小,推导了一种舱段振动试验输入加速度谱的计算方法。以某型号结构星为研究对象,对分舱段输入条件进行了预示,开展了整星和舱段的振动试验研究。试验结果的分析表明,试验结果和理论吻合良好,分舱段和整星振动试验的响应差异主要取决于整星和舱段的频响函数特性。用提出的方法计算的分舱段输入能够保证测试点分舱段振动试验时的响应与整星振动试验时的误差最小。

空间站梦天实验舱整器动力学分析和试验研究

空间站研制过程中,获取准确的航天器主要动力学特性有重要意义,整器动力学特性测试是研制过程中一项必不可少的大型试验项目。针对空间站梦天实验舱整器动力学问题,通过建立螺栓—法兰局部连接结构的有限元模型,分析接触状态下刚度随外力的变化关系,分别计算拉压特性下的刚度量级,并采用子结构综合方法,依据部件级模态测试结果得到梦天实验舱整器的动力学特性。结果表明:将螺栓法兰连接刚度等效为双线性弹簧,结合子结构综合预示方法,梦天整器动力学特性的预示具有较高精度。通过连接结构的精细化建模和子结构综合预示,只需进行舱段级模态试验,节省了研制经费、缩短了研制周期,可为空间站及其他大型航天器的研制提供指导。