国家自然科学基金(11202052)
- 作品数：11 被引量：29H指数：4
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- 相关机构：复旦大学上海宇航系统工程研究所更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 考虑推进剂晃动的火箭液固耦合分析的比拟算法被引量：3
- 2014年
- 对于弹性容器与不可压无黏液体之间的线性耦合问题,已有缩聚对称形式的液固耦合系统有限元方程.利用比拟算法获得液固耦合系统的系统矩阵,将问题转化为通用有限元程序可以解决的问题.以包含贮箱的火箭模型为例,求解火箭的模态特性,其中包括由液体晃动所引起的火箭振动模态.结果表明此类模态与重力加速度有关,频率随重力加速度的增大而增大.
- 朱昶帆唐国安张美艳
- 关键词：贮箱有限元方法
- 确定贮箱流固耦合纵向振子模型参数的有限元方法
- 2015年
- 为突破复合材料、非均质和加筋壁等结构复杂因素对经典无矩壳理论解析分析运载火箭贮箱箱体变形时的制约,将有限元计算用于确定振子刚度系数,通过高斯公式将三维体积分转为二维面积分,提高了计算效率。算例表明:该法的精度与解析法相当,但应用范围不再受结构复杂性的限制。
- 韦笑杨琼梁张美艳唐国安
- 关键词：运载火箭推进剂贮箱流固耦合
- 一种基于子结构界面动刚度的模态综合法被引量：5
- 2015年
- 针对传统模态综合法中由于高阶截断模态带来的计算误差问题,将子结构界面动刚度展开成频率的泰勒级数,表示为子结构的固定界面主模态。利用位移协调和力平衡条件对子结构界面动刚度进行模态综合,保留了截断模态高阶项的部分贡献,发展了一种新的模态综合方法。推导过程不必引入质量矩阵为对角块的假设,比现有改进方法更具普适性。数值算例的结果表明在相同自由度的前提下,该方法能获得更高的模态综合精度。
- 诸赟张美艳唐国安
- 关键词：模态综合法动刚度
- 液体火箭POGO振动分析的矢量拟合法被引量：4
- 2019年
- 针对液体火箭的POGO振动现有分析方法存在不足的问题。建立了火箭推进-结构系统的传递函数,采用矢量拟合法对传递函数进行有理分式拟合,借助稳态图法确定传递函数稳定的极点,进而通过极点分布判断POGO稳定性;进一步分析了蓄压器不同设计状态对POGO振动的抑制效果并与临界阻尼法进行了对比。结果表明矢量拟合法比临界阻尼法具有更高的精度,并确定蓄压器PV值在0.157~0.196 MPaL范围内抑制效果最好;该方法可为其它液体火箭的POGO振动抑制提供参考。
- 刘涛刘锦凡唐国安
- 关键词：蓄压器
- 伸展机构地面屈曲试验的重力影响及修正方法研究
- 2016年
- 针对重力造成的空间伸展机构在轨环境与地面试验环境的差异,根据伸展机构的边界条件将其简化为根部固支、端部自由的悬臂梁模型,梁受均布力,理论计算了均布力和集中载荷对梁屈曲的影响。建立了14,30m两种伸展机构的有限元模型,对伸展机构施加重力载荷,计算了其静态非线性,将特征值法获取的伸展机构非线性屈曲模态引入弧长法求解伸展机构的屈曲承载能力。结果表明:当伸展机构达到一定高度后,须对地面试验结果进行修正;均布载荷可近似等效为在伸展机构的端部施加0.32倍的集中力载荷。分析结果对指导同类伸展机构的静力试验有一定的指导意义。
- 刘涛韩涵唐国安崔琦峰咸奎成彭志龙
- 关键词：屈曲弧长法均布载荷
- 柔性航天器舱体搬运时输入整形振动抑制方法和原理试验被引量：5
- 2015年
- 针对柔性航天器空间搬运过程中的振动问题,采用输入整形技术对舱体搬运的位移-时间历程进行修改,降低搬运动态过程对柔性舱体的振动激励,实现舱体振动抑制。设计了柔性舱段和太阳电池翼的缩比实验模型,在直线运动平台上通过原理试验,验证了搬运过程中舱体位移-时间历程整形对抑制柔性舱体振动的有效性。
- 刘玮郭其威朱春艳张美艳唐国安
- 关键词：机械臂振动
- 液体火箭纵向耦合振动特性的快速求解方法被引量：6
- 2014年
- 针对POGO稳定性分析方法中矩阵法难以进行特征值求解这一问题,在其基础上对扰动力的阻抗函数矩阵进行有理多项式逼近,采用引入辅助变量的技术,将结构与推进耦合系统的控制方程等效地变换成与结构动力学方程一致的形式,因此可以通过快速求解矩阵特征值来确定耦合系统的动力学特性,判断系统的稳定性。经过验证,此方法不仅求解快速,且具有很高的精度。
- 徐得元郝雨杨琼梁刘锦凡柳征勇唐国安
- 关键词：液体推进剂火箭矩阵特征值
- 多体气动弹性系统超声速颤振分析被引量：1
- 2016年
- 对一类多体气动弹性系统超声速颤振问题进行研究.分别采用多体动力学理论、活塞理论建立了弹性结构系统的动力学模型与超声速非定常气动力模型,得到了由微分代数方程表示的多体系统气动弹性动力学方程.通过数值求解微分代数方程的特征值问题,研究了多体系统在平衡位置小扰动运动的稳定性,完成了多体气动弹性系统超声速颤振分析.应用该方法研究了板状翼面及含操纵面翼面的超声速颤振问题,并得到了操纵面处于不同位置时翼面的颤振速度.结果表明,所发展的多体气动弹性系统超声速颤振分析方法,适用于由多个部件组成的工程结构颤振分析.
- 许斌张文马建敏
- 关键词：多体系统气动弹性微分代数方程超声速颤振
- 充液贮箱液固耦合振动模态与阻尼比研究被引量：2
- 2016年
- 对于液体运载火箭纵向振动的稳定性分析,在建立贮箱内液体的振动模型时,不仅需要考虑结构的弹性特性,还需要考虑液体晃动时的阻尼特性。由于模态阻尼比与一个振动周期内阻尼力做功、平均机械能及模态固有频率相关。因此可以先通过结构与液体的耦合振动分析确定其模态,进而分别计算液体与结构接触面、自由面以及液体内部阻尼力做功,同时计算平均机械能,从而得到模态阻尼比。在计算模态阻尼比时,对耦合振动的模态分析、液体内部流场计算均采用等效比拟的方法,为充分利用通用程序计算创造了条件。此方法不仅能够提高效率,同时也便于工程上的应用。
- 沈骥张美艳唐国安
- 关键词：模态阻尼比
- 液体火箭纵向耦合振动建模及其动态特性分析被引量：2
- 2014年
- 针对液体火箭结构-推进系统的纵向耦合振动问题,建立推进系统各个组件的时域动力学模型,推导出结构-推进耦合系统二阶线性微分方程形式的控制方程。该方法能快速求解得到耦合系统的全部特征值,而且还能在此基础上分析特征值关于蓄压器和泵的物理参数的灵敏度,为液体火箭推进系统的参数优化提供技术手段。
- 郝雨徐得元杨琼梁刘锦凡柳征勇唐国安
- 关键词：液体推进剂火箭振动灵敏度
