● 摘要
航空航天领域中,导弹、火箭等结构已逐步由静态设计过渡到动态设计阶段。导弹发射过程中结构承受助推器推力作用,可能会发生由于振动引起的结构失效,需进行结构动力学仿真预测。对于长持续时间高频载荷作用下的导弹结构动力学仿真面临着计算效率和仿真精度的问题。为提高计算精度,减少计算时间,本文针对结构在助推器脉动载荷下的动力学特性及其动力学建模技术进行研究,为助推载荷作用下导弹结构的动力学仿真提供理论支持。 本文首先对助推载荷下简单系统动力学特性进行了研究。采用傅氏变换方法分析了助推器脉动载荷的特性;基于结构动力学基本理论确定了助推载荷下瞬态动响应分析中积分步长参数;通过研究助推载荷下特定固有频率单自由度系统、不同固有频率单自由度系统、单自由度阻尼系统和空间三自由度系统的瞬态动响应,获得了助推载荷下结构动力学瞬态响应的规律。 然后,本文研究了导弹结构动力学建模技术和模型修正技术。调研并总结了结构动力学模型修正方法和模型修正技术的检验标准。基于有限元软件ANSYS,开发了基于逆特征灵敏度迭代法的导弹结构模型修正工具,并通过两个算例进行验证。基于MATLAB实现了神经网络算法模型修正,并与基于逆特征灵敏度迭代法的模型修正方法进行了对比研究。 本文的研究工作为助推载荷下导弹结构动力学仿真提供了技术支持。
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