[发明专利]一种航天器火工冲击源载荷预示方法

摘要

本发明公开了一种航天器火工冲击源载荷预示方法，能够模拟火工品中炸药爆炸、火工品断裂以及爆炸应力波传播的细节，能够很好地处理火工品爆炸在结构上引起的耦合作用，从而分析振源特性，对振源力函数进行有效提取，从理论上讲是得到火工冲击振源函数的合理途径。该方法为航天器火工冲击源函数的确定提出了一种可行的途径，为从工程上解决航天器火工冲击的响应预示问题奠定了基础。

主权项

一种航天器火工冲击源载荷预示方法，所述航天器的结构包括振源系统结构及航天器主结构，振源系统结构包括火工品结构和连接结构，所述火工品结构通过连接结构安装在所述航天器主结构上，火工品结构爆炸时的研究对象为振源系统结构及航天器主结构中的近场结构；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、确定航天器的分离面：所述连接结构的级数用n表示，火工品结构爆炸后，其中前x级随同火工品结构爆炸从航天器主结构中分离，余下的n‑x级保留在航天器主结构中，则第x级与第x+1级之间的界面即为分离面；其中x的取值范围为1到n；步骤二、对所述振源系统结构和近场结构进行有限元建模，具体为：S1、建立振源系统结构和近场结构的有限元网格模型；S2、根据载荷加载后各个结构体所表现出来的材料性质和变形程度，对振源系统结构和近场结构中的各个结构体定义材料本构模型；S3、根据振源系统结构和近场结构中的各个结构体的材料属性，对结构体定义单元算法；S4、对振源系统结构和近场结构有限元模型定义符合实际的外载荷及边界约束；S5、对振源系统结构和近场结构中的各个结构体的接触面定义接触算法；步骤三、采用Hydrocodes程序求解步骤二建立的有限元模型，在所述分离面处提取力函数，实现对火工冲击源载荷的预示。