公开(公告)号：CN107871046A

公开(公告)日：2018-04-03

申请号：CN201711157136.3

申请日：2017-11-20

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 王夕 ,  罗庶 ,  陈士强 ,  容易 ,  王珏 ,  王楠 ,  黄辉 ,  尕永婧 ,  朱平平 ,  魏一 ,  邵业涛 ,  汤波

IPC分类号： G06F17/50

CPC分类号： G06F17/5009 ,  G06F2217/78 ,  G06F2217/80

摘要： 本发明涉及一种低温推进剂贮箱内喷雾掺混的仿真计算方法，属于航天运输总体设计领域，背景为低温推进剂长时间在轨蒸发量控制，主要涉及到采用喷雾掺混方式下低温推进剂长时间在轨贮箱压力控制的仿真方法。本发明对于喷雾和两相流的计算采用离散相结合VOF方法，建立了对低温推进剂贮箱内喷雾掺混的计算流体力学仿真模型，该方法得到的结果与试验结果吻合良好，相较于简单的集总参数模型，可实现对贮箱内流体形态、温度变化、换热趋势的预测；通过本发明的方法，可以对不同流量、流速、喷注温度下的掺混进行仿真设计，优化喷雾掺混方案对长时间在轨低温推进剂贮箱压力的能力，为工程实现长时间在轨蒸发量控制技术作出贡献。

公开(公告)号：CN106354901A

公开(公告)日：2017-01-25

申请号：CN201610663882.9

申请日：2016-08-12

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 陈宇 ,  李君 ,  程兴 ,  余光学 ,  杨云飞 ,  张普卓 ,  邓舞燕 ,  陈彬 ,  汤波 ,  李强 ,  宋敬群 ,  王海涛 ,  容易

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种运载火箭质量特性及动力学关键参数在线辨识方法，该方法基于六自由度飞行动力学方程和未知参数动态方程，通过构造增广状态方程实现对状态和参数的同时估计，从而可同时获得需要辨识的参数向量及状态向量，这种方法最大的优势在于可以根据输出量对未知参数进行估计，在系统发生变化时，可以准确获得质量特性及动力学关键参数的估计结果，可为运载火箭控制参数在线优化调整奠定关键的技术基础；同时该辨识方法可以实现在线状态和参数同时估计，对降低火箭系统偏差设计的保守性和提高火箭对故障状态的适应性具有重大意义，可为未来火箭设计提供有益的参考。

公开(公告)号：CN109491266B

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN201811436253.8

申请日：2018-11-28

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 杨云飞 ,  汤波 ,  程兴 ,  胡鹏翔 ,  张普卓 ,  祁峰 ,  张志国 ,  赵永志 ,  马成 ,  王国辉 ,  张兵 ,  秦旭东

IPC分类号： G05B17/02

摘要： 本发明公开了一种基于多体虚拟样机的运载火箭飞行仿真方法，首先将箭体结构动力学特性的有限元模型转化为结构模型文件，然后将箭体结构之外的动力学模块划分为计算机模块、硬件模块和环境模块三类；分类开发每一类的子模块，实现各子模块动力学性能的模拟；使用前处理工具完成各个子模块的输入参数配置，并实现仿真配置；开发集成构架模块，生成多体虚拟样机模型、实现仿真初始化的参数配置、根据调度配置次序调度管理所有子模块；最后通过多体求解器，调用集成构架模块，实现多体求解，并后处理展示。本发明通用性高、扩展能力强，明显提升了效率，可以适应多种运载火箭与导弹的系统动力学仿真。

公开(公告)号：CN106354901B

公开(公告)日：2019-10-22

申请号：CN201610663882.9

申请日：2016-08-12

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 陈宇 ,  李君 ,  程兴 ,  余光学 ,  杨云飞 ,  张普卓 ,  邓舞燕 ,  陈彬 ,  汤波 ,  李强 ,  宋敬群 ,  王海涛 ,  容易

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种运载火箭质量特性及动力学关键参数在线辨识方法，该方法基于六自由度飞行动力学方程和未知参数动态方程，通过构造增广状态方程实现对状态和参数的同时估计，从而可同时获得需要辨识的参数向量及状态向量，这种方法最大的优势在于可以根据输出量对未知参数进行估计，在系统发生变化时，可以准确获得质量特性及动力学关键参数的估计结果，可为运载火箭控制参数在线优化调整奠定关键的技术基础；同时该辨识方法可以实现在线状态和参数同时估计，对降低火箭系统偏差设计的保守性和提高火箭对故障状态的适应性具有重大意义，可为未来火箭设计提供有益的参考。

公开(公告)号：CN109491266A

公开(公告)日：2019-03-19

申请号：CN201811436253.8

申请日：2018-11-28

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 杨云飞 ,  汤波 ,  程兴 ,  胡鹏翔 ,  张普卓 ,  祁峰 ,  张志国 ,  赵永志 ,  马成 ,  王国辉 ,  张兵 ,  秦旭东

IPC分类号： G05B17/02

摘要： 本发明公开了一种基于多体虚拟样机的运载火箭飞行仿真方法，首先将箭体结构动力学特性的有限元模型转化为结构模型文件，然后将箭体结构之外的动力学模块划分为计算机模块、硬件模块和环境模块三类；分类开发每一类的子模块，实现各子模块动力学性能的模拟；使用前处理工具完成各个子模块的输入参数配置，并实现仿真配置；开发集成构架模块，生成多体虚拟样机模型、实现仿真初始化的参数配置、根据调度配置次序调度管理所有子模块；最后通过多体求解器，调用集成构架模块，实现多体求解，并后处理展示。本发明通用性高、扩展能力强，明显提升了效率，可以适应多种运载火箭与导弹的系统动力学仿真。

公开(公告)号：CN105468822B

公开(公告)日：2018-11-02

申请号：CN201510784511.1

申请日：2015-11-16

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 李东 ,  祁峰 ,  廉永正 ,  董锴 ,  娄路亮 ,  何巍 ,  王旭 ,  曾耀祥 ,  胡鹏翔 ,  汤波 ,  徐庆红 ,  杨树涛 ,  邢建伟

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种火箭助推分离冲击载荷确定方法，属于火箭强度设计技术领域，主要涉及到运载火箭和液体导弹的助推分离阶段冲击载荷的确定方法。本发明的方法分两次建立火箭有限元模型，用以分析助推分离前后构型的变化，第一次的助推分离前有限元模型用以提取捆绑连接部段载荷，第二次的助推分离后有限元模型用以确定冲击载荷；本发明的方法通过对助推分离前的有限元模型分析，得到捆绑连接部段载荷包含了由发动机推力引起的载荷动态项，与传统使用的阶跃信号相比较更加真实；本发明的方法通过对第一次得到的捆绑连接载荷进行分离后的置零，模拟助推分离后的捆绑载荷值，使第二次的模型与外力均与实际状态符合。

公开(公告)号：CN106383969B

公开(公告)日：2019-08-09

申请号：CN201610951364.7

申请日：2016-10-26

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 汤波 ,  张兵 ,  张欢 ,  程兴 ,  杨云飞 ,  陈宇 ,  胡鹏翔 ,  李君 ,  马英 ,  黄辉 ,  陈风雨 ,  赵治华 ,  容易

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种运载火箭多体仿真数据交互方法，包括(1)、建立运载火箭有限元模型；(2)、进行运载火箭的关机分析，更新或获取当前的时序时间；(3)、针对运载火箭各部件，通过时序时间和预先设定的偏移值，进行时串分析，获取运载火箭各部件所处状态；(4)、为运载火箭各部件配置状态参数，同时建立各部件间交互数据卡，将各部件当前状态下的输出参数填充到交互数据卡内，(5)、利用第一类拉格朗日方程，将步骤(1)建立的有限元模型和步骤(4)中各部件产生的外力离散为微分‑代数方程组，并求解方程组，得到火箭有限元模型中各结点的位移和载荷，本发明实现了运载火箭通用动力学仿真，实现运载火箭飞行轨道、姿态和载荷的计算。

公开(公告)号：CN107092725A

公开(公告)日：2017-08-25

申请号：CN201710188869.7

申请日：2017-03-27

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 程兴 ,  李君 ,  陈宇 ,  余光学 ,  杨云飞 ,  汤波 ,  张普卓 ,  邓舞燕 ,  陈彬 ,  陈海鹏 ,  杨树涛 ,  胡鹏翔 ,  张欢

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 一种基于闭环仿真的运载器分布载荷优化设计方法，首先为为运载器建立六自由度动力学模型，然后进行闭环仿真，获得动力学参数，建立运载器分布载荷剪力计算模型、弯矩计算模型、轴力计算模型，分别计算运载器每个站点下截面剪力、下截面弯矩以及每个站点截面轴力。然后复核运载器载荷满足情况，若满足则设计结束，若不满足则优化闭环仿真输入，重新获得动力学参数，计算每个站点下截面剪力、下截面弯矩以及每个站点截面轴力，直到运载器载荷满足要求。本发明能够真实反映火箭在飞行过程中的运载器各个部段所受的载荷，对复核载荷设计的完备性和设计余量具有重大意义。

公开(公告)号：CN105468822A

公开(公告)日：2016-04-06

申请号：CN201510784511.1

申请日：2015-11-16

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 李东 ,  祁峰 ,  廉永正 ,  董锴 ,  娄路亮 ,  何巍 ,  王旭 ,  曾耀祥 ,  胡鹏翔 ,  汤波 ,  徐庆红 ,  杨树涛 ,  邢建伟

IPC分类号： G06F17/50

CPC分类号： G06F17/5018

摘要： 本发明涉及一种火箭助推分离冲击载荷确定方法，属于火箭强度设计技术领域，主要涉及到运载火箭和液体导弹的助推分离阶段冲击载荷的确定方法。本发明的方法分两次建立火箭有限元模型，用以分析助推分离前后构型的变化，第一次的助推分离前有限元模型用以提取捆绑连接部段载荷，第二次的助推分离后有限元模型用以确定冲击载荷；本发明的方法通过对助推分离前的有限元模型分析，得到捆绑连接部段载荷包含了由发动机推力引起的载荷动态项，与传统使用的阶跃信号相比较更加真实；本发明的方法通过对第一次得到的捆绑连接载荷进行分离后的置零，模拟助推分离后的捆绑载荷值，使第二次的模型与外力均与实际状态符合。

公开(公告)号：CN107871046B

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN201711157136.3

申请日：2017-11-20

申请人： 北京宇航系统工程研究所 ,  中国运载火箭技术研究院

发明人： 王夕 ,  罗庶 ,  陈士强 ,  容易 ,  王珏 ,  王楠 ,  黄辉 ,  尕永婧 ,  朱平平 ,  魏一 ,  邵业涛 ,  汤波

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08

摘要： 本发明涉及一种低温推进剂贮箱内喷雾掺混的仿真计算方法，属于航天运输总体设计领域，背景为低温推进剂长时间在轨蒸发量控制，主要涉及到采用喷雾掺混方式下低温推进剂长时间在轨贮箱压力控制的仿真方法。本发明对于喷雾和两相流的计算采用离散相结合VOF方法，建立了对低温推进剂贮箱内喷雾掺混的计算流体力学仿真模型，该方法得到的结果与试验结果吻合良好，相较于简单的集总参数模型，可实现对贮箱内流体形态、温度变化、换热趋势的预测；通过本发明的方法，可以对不同流量、流速、喷注温度下的掺混进行仿真设计，优化喷雾掺混方案对长时间在轨低温推进剂贮箱压力的能力，为工程实现长时间在轨蒸发量控制技术作出贡献。