[发明专利]一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法

摘要

本发明公开了一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法。现有运载火箭模态识别主要采用工程方法进行，对于具有复杂模态交联特性的大型液体捆绑火箭，直接应用可能会带来一定的误差。本发明依据弹性振动理论，建立了模态质量与节点位移之间的关系式，提出了运载火箭复杂模态判别依据，与现在工程应用的判别依据相比，理论基础更加可靠、判别精度更高；同时，采用本发明的方法计算得到的局部模态质量与整体模态质量在数值上差别更大，依据模态质量相对大小判别局部模态的精度也比传统的工程方法有一定提高，从而为大型液体捆绑火箭复杂模态识别提供了理论依据。

主权项

一种大型液体捆绑火箭复杂模态识别方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据运载火箭的梁—质量点有限元模型的动特性分析结果，提取出飞行状态中某一时刻有限元模型中各个节点的质量特性行阵组成的质量特性矩阵Ms、某阶模态下各个节点的振动位移行阵组成的振动位移矩阵Us；(2)根据Ms、Us计算模态质量分量Mx、My、Mz、Mθ，其中Mx、My、Mz、Mθ分别表示模态质量在纵向、Y方向横向、Z方向横向、扭转方向的分量；(3)比较模态质量分量Mx、My、Mz、Mθ的相对大小，其中最大值Me＝max(Mx、My、Mz、Mθ)代表的振动类型即为此阶模态类型；(4)根据步骤(3)确定的模态类型进行振型归一化处理，计算出火箭的模态质量M；(5)模态质量大于第一阶模态质量三个或三个以上数量级的模态被判断为局部模态，即完成了复杂模态识别。