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《基于基礎激勵試驗數(shù)據(jù)的衛(wèi)星結構有限元模型修正》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、第34卷第9期宇航學報Vol.34No.92013年9月JournalofAstronauticsSeptember2013基于基礎激勵試驗數(shù)據(jù)的衛(wèi)星結構有限元模型修正1,21劉榮賀,于開平(1.哈爾濱工業(yè)大學航天工程與力學系,哈爾濱150001;2.北京機械設備研究所,北京100854)摘要:結合航天工程中衛(wèi)星結構普遍進行的振動臺振動試驗,提出了一種基于基礎激勵試驗數(shù)據(jù)的設計參數(shù)型有限元模型修正方法,用數(shù)值差分代替靈敏度分析,提高了計算效率,整個修正步驟更加適合工程應用。然后利用該算法對某型號衛(wèi)星整星結構進行了修
2、正,并提出了兩步修正策略。修正后,有限元模型的加速度響應計算結果更加接近于試驗測量值,均方根誤差也比修正前有了不同程度的降低,證實了該算法對衛(wèi)星結構的修正是行之有效的。關鍵詞:有限元;模型修正;基礎激勵;響應數(shù)據(jù);衛(wèi)星結構+中圖分類號:V214.33文獻標識碼:A文章編號:1000-1328(2013)08-1187-08DOI:10.3873/j.issn.1000-1328.2013.08.002ModelUpdatingforaSatelliteStructureBasedonBasicExcitationT
3、estDataLIURong-he,YUKai-ping(1.DepartmentofAstronauticalScienceandMechanics,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;2.BeijingMechanicalEquipmentInstitute,Beijing100854,China)Abstract:Afiniteelementmodelupdatingmethodfordesignparametersbasedonthebasicexc
4、itationvibrationtestdataispresentedincombinedwiththebasicexcitationtestofsatellitestructuresgenerallycarriedoutinthepracticeofaerospaceengineering.Thedifferencemethodinsteadofsensitivityanalysisisusedtoimprovecomputationalefficiency,andwillbeconvenientforengin
5、eeringapplications.Andthen,theFEmodelforasatellitestructureisupdatedaccordingtothebasicexcitationresponsedata,andatwo-stepmodelupdatingstrategyisputforward.Afterthemodelisupdated,thecorrelationbetweentheanalyzedvibrationresponseandexperimentresultofthefiniteel
6、ementmodelisimprovedalot,whichconfirmedthatthemodelupdatingalgorithmiseffectiveforcomplexsatellitestructure.Keywords:Finiteelement;Modelupdating;Basicexcitation;Responseresult;Satellitestructure性受到很大的影響,衛(wèi)星結構的設計必然過于保0引言[1]守。為解決這一問題,衛(wèi)星結構的有限元模型修由于衛(wèi)星結構極其復雜,各種構件和附屬
7、結構正技術便應此而生,利用少量的地面振動試驗數(shù)據(jù),之間相互影響,各類復合材料的大量運用,同時,有對建立的有限元模型進行修正,然后利用修正后的限元建模本身存在著眾多的理論假設,模型簡化和模型進行全面的動響應分析,獲取可靠的動響應預連接條件失真等一系列因素,使得建立準確合理的示結果,成為航天部門衛(wèi)星設計的一個重要研究方[2-3]衛(wèi)星結構有限元模型非常困難,有限元分析的可靠向。收稿日期:2012-09-11;修回日期:2012-11-09基金項目:國家自然科學基金(11172078);國防973子項(613133)118
8、8宇航學報第34卷目前,航天器結構的模型修正大多是基于模態(tài)的自由度與其他自由度進行分離,得到分塊矩陣試驗數(shù)據(jù)的,模型修正重點關注結構的整體特性,很MmmMmsKmmKmsM=[],K=[](1)難確保一些關鍵局部的響應結果預示精度,而這也MMKKsmsssmss[4]恰恰正是工程實踐中所關注的。而且,在我國的其中:M為質量矩陣,K為剛度矩陣,下標m為系統(tǒng)衛(wèi)星