运载火箭结构动力分析的一些新技术第二部分:运载火箭结构动力学分析

总结了运载火箭结构动力学的研究，简要介绍结构动力分析技术的一些新技术，提出子结构试验模型综合技术，子结构试验模态综合技术和几种精确模态综合法，这些技术已用于分析大型捆绑式火箭动力学特性。     

鱼雷推进系统横振动态子结构分析

本文采用模态综合技术分析鱼雷推进系统的横振问题，即将复杂的结构划分为若干具有简单形式的子结构，选取各子结构低阶模态加以综合，从而减少运算量，提高分析效率。本文同时分析了对鱼雷推进系统模振的一系列影响因素，最后得出横振临界转速随各影响因素变化的规律。     

鱼雷结构试验模态综合分析

给出了一种结构综合法，该方法适用于具有弹性连接的复杂结构。根据“模型修正”思想，基于完备模态空间，利用结构部件（子结构）模态试验结果，对子结构有限元计算模型进行修正，然后通过子结构对接界面间的广义耦合力集合各子结构运动方程而成为总系统方程，最后求解线性代数方程组，数值计算结果和模态试验数据对比表明，这种半试验半理论方法在工程上非常有意义。     

导弹垂直发射系统柔性多体动力学建模与仿真

基于有限元素法和修正的固定界面子结构模态综合法-Craig-Bampton法，在虚拟样机技术(VPT)仿真平台上建立舰载导弹垂直发射系统(VLS)的柔性多体动力学模型，进行了发射过程的动力学仿真，并和刚体模型的计算结果进行了对比。获取导弹发射阶段的弹道和姿态参量偏差，进行了弹体柔性变形对初始弹道特性和发射安全性影响的分析。     

高速角接触球轴承保持架柔体动力学分析

在角接触球轴承动力学分析基础上,结合轴承保持架的柔体性,采用修正的Craig-Bampton子结构模态综合法建立高速角接触球轴承保持架柔体动力学方程.利用ADAMS系统开发了角接触球轴承刚柔多体动力学分析程序,对高速角接触球轴承保持架动态性能进行了分析;并采用Gupta的角接触球轴承动力学分析结果加以验证.分析结果表明...     

自行炮底盘固有特性分析——多重动态子结构法的运用

采用多重动态子结构方法建立自行炮底盘的动态分析有限元模型并得出底盘的固有频率和主振型，为求解其动力响应和全炮的动力学分析奠定了基础，并充分体现了动态子结构法解决大型结构动力分析问题的优越性。     

自行炮车体参数化建模

采用多重动态子结构法建立自行火炮车体参数化动力分析有限元模型，计算了自行火炮车体的固有频率和主振型，并与整体有限元法作了比较，为全炮在不同射击姿态下进行动力学仿真研究奠定了基础，也充分体现了多重动态子结构法在复杂结构动力分析中的优越性。     

某军用发动机振动模态的实验研究与计算

为了研究军用发动机整机结构的动力学特性,在各子结构——机体、曲轴、缸盖和曲轴箱三维实体模型的基础上,组装成整机模型。采用实验研究和理论计算相结合的方法,对此整机的振动模态进行了研究。由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性,通过反复修正虚拟材料的特性常数,使得整机有限元振动模态分析结果与实验结果吻合。从而说明所建立的整机的有限元模型是正确可靠的,为整机结构进一步的动态仿真研究奠定了基础。     

自行火炮工作模态分析试验技术

利用工作模态分析试验技术完成了自行火炮全炮试验模态分析，得到了所选择自行火炮全炮模态频率分布及其模态振型，并和传统试验模态分析方法进行对比。结果表明：对相同试验对象，工作模态分析试验结果与传统试验模态分析结果一致。     

工程试验卫星-Ⅵ的模态评定与分析

工程试验卫星Ⅵ(ETS-Ⅵ)是日本的第一个2t级三轴稳定的地球同步卫星。此项研究是为未来大型通信和直播卫星建立一些基本方法而进行的。大型通信和直播卫星计划于1993年用H-Ⅱ火箭发射。本文给出了结构-动力学研究模型(SDM-D)的结构分析与模态评定结果之间的比较,它是结构研究性试验计划中的一项。研究表明,需要进一步改善分析模型的精度,因为模型不仅用来预示飞船的动力学特性,同时也是调节正式振动试验的输入振级所需要的。因此,在整体结构模态评定之前,已完成3个主要结构舱段的模态评定试验,它们是天线舱、中心体舱(任务舱/运载舱)和液体远地点推进子系统(LAPS)舱。完成每个舱段的模型相关之后,再构造出一个整体结构分析模型,并完成了特征值分析。分析结果表明,它与整体结构模态评定结果之间有良好的一致性。这就证实了大型卫星结构的动力分析模型和动力学特性评定方法的有效性。     

大型运载火箭动力学关键技术及其进展综述

归纳和提出了我国未来大型运载火箭动力学研究的关键技术,综述了国外主要运载火箭、航天飞机等航天运载器解决结构动力学问题的主要技术途径,以及航天结构动力学研究的最新进展及其发展动向,提出了解决不进行实尺试验获得全箭支特性参数的具体技术方案和技术途径。     

大型捆绑火箭模态试验／分析的相关性研究

本文给出大型捆绑运载火箭模态试验/分析结果的相关性研究方法和研究结果。相关性研究表明,试验/分析结果的相关性相当好,大型捆绑火箭动特性计算的分析模型是精确的。     

捆绑火箭的横向振动模态

火箭箭体的振动模态数据,以前主要是由全箭振动试验取得的,其实也可以由计算获得。本文阐述了用逐点计算法求解捆绑火箭模态的计算模型和计算方法,并对带助推火箭的火箭模态进行了分析。     

运载火箭飞行载荷测量与分析

为获取运载火箭结构在飞行过程中准确的截面动态载荷,基于应变测量原理设计了一套飞行载荷测量系统,通过多向载荷标定试验获得结构的灵敏度矩阵,采用非线性载荷模型将飞行过程测量的应变响应转换为截面的动态飞行载荷。在某型号中首次开展了运载火箭飞行载荷测量工作,获得了二级箱间段和有效载荷支架在整个飞行过程中的轴向力、弯矩载荷,并与飞行时序、地面模态试验结果进行了详细对比,结果表明：2个部段的飞行载荷数据质量良好,飞行载荷有变化的时段均与飞行时序对应,并与过载的遥测结果趋势一致,同时也发现了多项飞行动态载荷的特点,为载荷设计提供了数据支撑,有助于后续型号的优化与改进设计。     

航天运载器及低温贮箱的热防护系统

低温贮箱是航天运载器最大的结构部件,作为压力容器用来贮存液氢、液氧推进剂,也作为运载器的主承力结构,起着支撑热防护系统以及为其它系统仪器设备提供安装基础和空间的作用.随着航天运载技术的不断发展,低温贮箱热防护系统已经成为重复使用运载器的关键技术之一.介绍了一次性使用运载器热防护系统的发展历史,以及重复使用运载器低温贮箱热防护系统的最新进展.     

车载冷发射刚柔耦合动力学建模与仿真

为了分析大跨度柔性车架和起竖托架对车载冷发射系统动态响应的影响,满足快速化和精确化仿真的需要,针对车载冷发射系统典型结构和弹射物理过程,基于笛卡尔坐标方法描述体的运动,以适应发射车约束复杂的特点。采用浮动坐标系方法描述柔性体的变形,通过模态综合法缩减系统的自由度数,并提出采用赫兹接触模型模拟弹重的释放过程,最终建立了车载冷发射系统刚柔耦合动力学快速仿真模型。分别基于弹射模拟试验系统和实装系统对仿真模型进行了试验验证和仿真验证,并进行了车载冷发射刚柔耦合动力学响应分析。结果表明：提出的刚柔耦合仿真模型能够快速有效地分析车载冷发射弹射过程的动态响应特性,满足工程设计的需要;柔性车架模型比刚性车架模型更合理,而且弹射过程发射管口x向相图的奇异点为稳定焦点,说明车载冷发射系统能够恢复到稳定平衡状态。     

新型轻合金结构材料在航天运载器上的应用与分析(下)

铝锂合金是下一代运载火箭和航天飞行器的重要轻合金结构材料,美、俄两国在航空航天飞行器上有２０多年的使用经验。综述了两国合金技术的发展、技术和应用情况,并分析比较了成功的原因和现状。     

新型轻合金结构材料在航天运载器上的应用与分析(上)

铝锂合金是下一代运载火箭和航天飞行器的重要轻合金结构材料,美、俄两国在航空航天飞行器上有２０年多年的使用经验。本文综述两国这种合金的发展、技术和应用情况,并分析比较了成功的原因和现状。