改进的SEREP缩聚法在航天器结构动力学模型修正中的应用
2021-03-15李建宏宇庞贺伟
航天器环境工程 2021年1期
李建宏宇,庞贺伟
(1.北京卫星环境工程研究所;2.可靠性与环境工程技术重点实验室;3.中国空间技术研究院:北京100094)
0 引言
由于实际条件的限制,无法在地面完全模拟航天器在整个寿命周期内全部的动力学载荷,需要借助有限元模型进行动力学仿真分析,因此航天器结构有限元模型的动力学验证是一项重要工作。这项工作要求结构的动力学模型要准确反映结构的动力学特性,而使用实测数据对有限元模型进行修正是获得高精度有限元模型的有效手段。基于频率响应的模型修正方法在航天器结构模型修正中具有重要的研究价值,因为该方法无须对模态参数进行辨识,可避免引入新的误差,而且可以充分利用动力学试验产生的大量实测数据。航天器结构有限元模型的自由度数会达到十万甚至百万量级,而动力学试验传感器测量的自由度数最多能达到几百个,远小于有限元模型的自由度数。因此,需要首先将有限元模型进行模型缩聚,再进行模型修正;而如果模型缩聚方法存在较大误差,会导致模型修正工作失去意义。
在以往对航天器结构的动力学研究中,主要目的是确保结构在动力学载荷下不发生失效或破坏,关注的频段一般低于100 Hz。随着应用需求的不断扩展和性能指标的不断提高,微振动对有效载荷性能的影响逐渐凸显。航天器在轨微振动的扰动力和扰动力矩以中高频率的谐波为主,为了对微振动进行有效的仿真计算,需要对有限元模型进行基于中高频段频率响应的模型修正。……
登录APP查看全文
