[发明专利]适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预估方法，具体地，涉及一种适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法。

背景技术

适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵预估方法直接关乎到卫星微振动指标论证、隔振系统设计及在轨微振动环境监测的可实施性和实施进度，进一步关乎到高精度卫星的研制成败。

然而，从适用于卫星敏感载荷的新型隔振器的研制情况来看，常常需研制出参数系列化的隔振器，通过地面试验测出这些隔振器的性能，这常常造成研制周期长，成本耗资大等问题，而且试验过程中还存在难以人为控制的影响因素，导致试验数据不够精准，进而难以指导、支持和论证在轨微振动隔振系统的性能情况。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法。

根据本发明的一个方面，提供一种适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，根据适用于卫星敏感载荷的新型隔振器设计方案分析隔振器构型；步骤二，对新型隔振器进行模型优化；步骤三，建立新型隔振器的中性文件，并建立新型隔振器的有限元模型；步骤四，根据工程经验对新型隔振器的有限元模型进行网格划分、多点约束定义、材料定义；步骤五，基于金属结构刚度计算理论，对新型隔振器进行六个方向刚度分析工况的边界设置；步骤六，进行分析得到新型隔振器的刚度矩阵。

优选地，所示步骤二是利用机械三维建模软件对新型隔振器进行模型优化，获得可代表刚度特性的新型隔振器的三维有限元模型。

优选地，所述步骤三是利用机械三维建模软件建立不会丢失刚度分析所需特征信息的中性文件。

优选地，所述步骤三是联合MSC/PATRAN软件建立隔振器的有限元模型，即中性文件，并导入MSC/PATRAN软件进行建模，实现分析模型的快速建立。

优选地，所述步骤六是利用NASTRAN结构有限元分析软件进行分析。

优选地，所述步骤六是一次性计算得到新型隔振器的刚度矩阵。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：现有技术一般先加工出隔振器产品，通过刚度试验才能较为精确的获得隔振器刚度矩阵，其中在设计隔振器时会进行一些简单的计算，但计算结果非常粗糙，难以与实际测量值相匹配对应，为此常常导致设计与加工的不断反工，造成不必要的浪费。本发明能够在设计新型隔振器时快速精确的预估新型隔振器刚度矩阵，从而指导生产实践，节约资源。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明适用于卫星敏感载荷的新型隔振器刚度矩阵快速预估方法包括以下步骤：

步骤一，根据适用于卫星敏感载荷的新型隔振器设计方案分析隔振器构型；

步骤二，对新型隔振器进行模型优化；

步骤三，建立新型隔振器的中性文件，并建立新型隔振器的有限元模型；

步骤四，根据工程经验对新型隔振器的有限元模型进行网格划分、多点约束定义、材料定义；

步骤五，基于金属结构刚度计算理论，对新型隔振器进行六个方向刚度分析工况的边界设置；具体地，模拟实践中新型隔振器产品刚度测试约束方法，针对六个方向，分别设置六种工况，每种工况下对新型隔振器有限元模型一端施加约束，另一端施加对应工况方向的单位位移；

步骤六，进行分析得到新型隔振器的刚度矩阵。

所示步骤二可以是利用机械三维建模软件对新型隔振器进行模型优化，获得可代表刚度特性的新型隔振器的三维有限元模型。所述步骤三可以是利用机械三维建模软件建立不会丢失刚度分析所需特征信息的中性文件。机械三维建模软件可以是PRO/E软件。步骤三可以是联合MSC/PATRAN软件建立隔振器的有限元模型，即中性文件，并导入MSC/PATRAN软件进行建模，实现分析模型的快速建立，可以通过MSC/PATRAN软件对隔振器进行VALUE＝0.1自由网格划分，实现快速网格划分。所述步骤六是利用NASTRAN结构有限元分析软件进行分析。所述步骤六是一次性计算得到新型隔振器的刚度矩阵。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。