[发明专利]固体捆绑火箭捆绑位置的参数化判定方法

摘要

本发明涉及固体捆绑火箭捆绑位置的参数化判定方法，属于航空航天领域。本发明的判定方法，首先采用梁‑集中质量模型对火箭模型进行简化，选取第一个捆绑组合位置为原始位置，利用有限元法对整箭进行有限元建模并解算；然后改变捆绑位置，并通过第一个捆绑组合位置的模型得到得到PCL语言描述的参数化形式模型，将新的捆绑位置替换原模型的捆绑位置后再次建模并解算，再采用相同方法解算剩余捆绑位置的模型。本发明的判断方法避免了固体捆绑火箭改变捆绑位置的有限元建模过程中给设计人员带来的重复劳动，提高了对火箭力学特性分析的设计效率，可以结合工程领域已有技术对固体捆绑火箭实现优化设计。

主权项

1.固体捆绑火箭捆绑位置的参数化判定方法，其特征是具体判定步骤如下：步骤1：采用梁‑集中质量模型对火箭模型进行简化，选取任意一个捆绑组合位置为原始位置，利用有限元法对整箭进行有限元建模；步骤2：将步骤1中得到的有限元模型提交给有限元软件进行计算；步骤3：根据步骤2得到的计算结果，从中提取站点截面的气动力、操纵力和晃动力，根据力的合成法则式1合成球头载荷与连杆轴力载荷；提取整箭的动特性的特征根，并按从小到大排列，按式2计算得到整箭的共振频率；将计算得到的数据利用MATLAB软件写入文本文件并画图；其中，Ncombine是合成之后的力，Naero为气动力，Nmanoeuver为操纵力，Nslosh为晃动力；f为频率，w为圆频率，即得到的整箭的动特性特征根；步骤4：改变捆绑位置，得到新的捆绑位置；利用步骤1得到的原始绑位有限元模型，得到PCL语言描述的参数化形式模型，该过程可以通过有限元软件MSC.Patran中实现；将新的捆绑位置替换原模型的捆绑位置，替换方式以文本读写方式进行，替换位置可以在MSC帮助文档中得到关键字sgm_const_curve_2d_circle_v2，改变关键字函数中的捆绑位置坐标即可完成PCL的二次开发；将改变捆绑位置后得到的参数化有限元模型提交给有限元软件进行计算，重复步骤2与步骤3，完成有限元计算和结果的后处理；步骤5：重复该步骤4，直至得到所有捆绑位置的合成球头载荷与连杆轴力载荷，以及整箭的共振频率，以三连杆轴力合成载荷、球头合成载荷最小准则以及一阶模态频率最低准则对结果进行评价，从而选取最佳捆绑组合形式。