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公开(公告)号：CN114880765B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210424532.2
申请日：2022-04-21
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所
摘要： 随着对临近空间飞行器性能需求的提升，结构系统轻质化逐渐成为关键技术。为了实现飞行器结构系统轻质化，薄壁舱体结构被广泛应用，在满足强度需求的前提下，实现结构轻质化设计。然而薄壁舱段结构在大弯矩载荷工况及横法向振动条件下，蒙皮容易发生大变形，形成负刚度形式的全新几何包络。薄壁结构的负刚度变形导致舱体稳定特性发生大幅改变，传统基于线性化的稳定性计算方法不再适用。本发明一种薄壁复合材料舱体负刚度稳定性分析方法，建立基于几何非线性假设的有限元修正模型，采用弧长法对产生负刚度变形的薄壁结构进行稳定性预示，避免薄壁结构发生失稳带来的气动外形变化及强度破坏。
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公开(公告)号：CN102479269A
公开(公告)日：2012-05-30
申请号：CN201010565341.5
申请日：2010-11-29
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明涉及一种流-固载荷的转换方法，依次包括以下步骤：1建立流场计算模型；2建立固体计算模型；3采集受力面的面积；4建立局部坐标系；5建立坐标系之间的转换矩阵；6得到气动网格节点所对应的固体结构单元；7得到集中力；8建立等参单元；9建立固体结构单元和其对应的等参单元的映射关系；10建立面积微元；11应用最小势能原理，得到局部坐标系下的所有节点力；12将节点力转换到整体坐标系下；13得到每个固体结构单元的节点力。本发明依据最小势能原理，能够很好地实现流-固载荷的转换，达到较高的精度，具有较高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN105550383B
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201410594582.0
申请日：2014-10-29
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
摘要： 本发明属于临近空间飞行器技术领域，具体涉及一种非定常气动力测量试验系统的设计方法。包括如下步骤：确定最大可用缩比尺度；建立试验状态的非定常气动特性预示分析模型，获得试验状态的非定常气动特性的预示结果，初步确定试验测量系统的有效频率范围；开展缩比模型设计；开展天平设计；开展支撑系统设计；开展测量系统设计；建立测量系统机械部分的数值分析模型，开展试验系统的动特性预分析，初步确定测量系统的动态响应特性，判断所关心频率范围内的预示测量偏差是否试验要求。本发明是基于动态测量原理的非定常气动力测量试验系统的设计方法，能够较好的完成非定常气动力测量试验系统的设计，完成非定常气动力的测量。
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公开(公告)号：CN105629725A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410602382.5
申请日：2014-10-31
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明属于飞行器弹性运动建模技术领域，具体涉及一种后缘舵滑翔飞行器的弹性运动建模方法。该方法包括如下步骤：(1)利用模态正交性可把弹体横向自由振动转化为各个相互独立的主振动的叠加；(2)根据线性小扰动假设，在外力作用下，弹体的横向振动仍可近似用模态叠加来描述，振型函数由弹体结构特性(刚度和质量分布)和弹体的边界条件确定；(3)根据达朗伯原理等方法建立振动微分方程；(4)分析影响滑翔飞行器弹性振动的外力：包括气动力，舵面控制力，姿态喷管控制力以及舵面摆动的惯性力等。本发明对传统弹性运动建模方法进行修正和完善。
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公开(公告)号：CN116451345A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310332649.2
申请日：2023-03-30
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 一种内装载荷分支模态振型拟合方法及系统，将飞行器壳体简化为弹性梁串联集中质量的主梁结构，内装载荷简化为弹性梁串联集中质量的分支梁结构，内装载荷与飞行器之间的弱连接结构简化为连接主梁与分支梁的线弹簧和扭簧，计算系统模态参数，并结合模态试验结果对主梁结构进行初步修正，通过选取关键位置，采用样条插值函数，并调整分支梁关键位置振型大小，生成满足惯性平衡要求的拟合分支振型。根据分支梁计算振型与拟合振型的相关性，在计算模型中调整分支梁与主梁之间的连接刚度，迭代计算系统模态参数至相关性满足要求并记录主梁振型，评估计算所得主梁振型与主梁试验振型的相关性，根据相关性结果迭代调整得到最终分支拟合振型完成拟合。
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公开(公告)号：CN114880765A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210424532.2
申请日：2022-04-21
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所
摘要： 随着对临近空间飞行器性能需求的提升，结构系统轻质化逐渐成为关键技术。为了实现飞行器结构系统轻质化，薄壁舱体结构被广泛应用，在满足强度需求的前提下，实现结构轻质化设计。然而薄壁舱段结构在大弯矩载荷工况及横法向振动条件下，蒙皮容易发生大变形，形成负刚度形式的全新几何包络。薄壁结构的负刚度变形导致舱体稳定特性发生大幅改变，传统基于线性化的稳定性计算方法不再适用。本发明一种薄壁复合材料舱体负刚度稳定性分析方法，建立基于几何非线性假设的有限元修正模型，采用弧长法对产生负刚度变形的薄壁结构进行稳定性预示，避免薄壁结构发生失稳带来的气动外形变化及强度破坏。
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公开(公告)号：CN105629725B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201410602382.5
申请日：2014-10-31
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明属于飞行器弹性运动建模技术领域，具体涉及一种后缘舵滑翔飞行器的弹性运动建模方法。该方法包括如下步骤：(1)利用模态正交性可把弹体横向自由振动转化为各个相互独立的主振动的叠加；(2)根据线性小扰动假设，在外力作用下，弹体的横向振动仍可近似用模态叠加来描述，振型函数由弹体结构特性(刚度和质量分布)和弹体的边界条件确定；(3)根据达朗伯原理等方法建立振动微分方程；(4)分析影响滑翔飞行器弹性振动的外力：包括气动力，舵面控制力，姿态喷管控制力以及舵面摆动的惯性力等。本发明对传统弹性运动建模方法进行修正和完善。
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公开(公告)号：CN105631061B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201410594554.9
申请日：2014-10-29
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明属于结构建模技术领域，具体涉及一种复杂点式连接结构的动力学建模方法。包括如下步骤：确定结构的零部件以及连接面；完成对不同零部件的分组处理和简化；针对结构的零部件，进行动力学建模；针对每个零部件，完成模型的初步确认：针对点式连接面，对连接的前后面进行细化建模，确定点式连接个数；确定点式连接点的位置参数；根据点式连接结构的长度，建立相应的梁单元；分别将梁单元的前后端点与前后连接结构固定连接，分别约束6个自由度；调整连接梁单元的材料参数；对连接梁单元进行参数优化；进行点式连接的动力学建模，并验证该建模方法的有效性。本发明可以解决结构整体动力学特性分析过程中连接面建模的问题。
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公开(公告)号：CN105550383A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201410594582.0
申请日：2014-10-29
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
摘要： 本发明属于临近空间飞行器技术领域，具体涉及一种非定常气动力测量试验系统的设计方法。包括如下步骤：确定最大可用缩比尺度；建立试验状态的非定常气动特性预示分析模型，获得试验状态的非定常气动特性的预示结果，初步确定试验测量系统的有效频率范围；开展缩比模型设计；开展天平设计；开展支撑系统设计；开展测量系统设计；建立测量系统机械部分的数值分析模型，开展试验系统的动特性预分析，初步确定测量系统的动态响应特性，判断所关心频率范围内的预示测量偏差是否试验要求。本发明是基于动态测量原理的非定常气动力测量试验系统的设计方法，能够较好的完成非定常气动力测量试验系统的设计，完成非定常气动力的测量。
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公开(公告)号：CN105631061A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410594554.9
申请日：2014-10-29
申请人： 北京临近空间飞行器系统工程研究所 , 中国运载火箭技术研究院
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明属于结构建模技术领域，具体涉及一种复杂点式连接结构的动力学建模方法。包括如下步骤：确定结构的零部件以及连接面；完成对不同零部件的分组处理和简化；针对结构的零部件，进行动力学建模；针对每个零部件，完成模型的初步确认：针对点式连接面，对连接的前后面进行细化建模，确定点式连接个数；确定点式连接点的位置参数；根据点式连接结构的长度，建立相应的梁单元；分别将梁单元的前后端点与前后连接结构固定连接，分别约束6个自由度；调整连接梁单元的材料参数；对连接梁单元进行参数优化；进行点式连接的动力学建模，并验证该建模方法的有效性。本发明可以解决结构整体动力学特性分析过程中连接面建模的问题。
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