题目：液体运载火箭POGO振动时频分析

航天运载器的POGO振动是流固耦合动力学中的一个方面，主要是研究流体在固体内部流动而引起的系统不稳定性振动问题。典型的POGO现象是由大型液体火箭的结构系统与推进系统相互作用而产生的一种纵向不稳定自激振动。POGO振动属于低频振动，并在低频振动中占有不可忽视的地位。POGO振动对运载器产生诸多危害，能否控制或者抑制POGO振动已经成为当代宇航飞行器的重要设计条件之一，也是人类能否进入宇航飞行的前提之一。在POGO振动研究中，推进系统的动力学特性占有非常重要的位置。本文针对液体火箭推进系统的主要部件，建立和完善了各部件的动力学模型；对气体管路，涡轮泵组件，预燃室、燃烧室等热力组件的动力学模型进行了初步研究；此外对 POGO振动中的结构系统模型进行了研究分析。本文基于高级仿真软件AMESim提供的二次开发平台AMESet进行了液体火箭推进系统元件库的开发，在推进系统元件库中完成了液体火箭推进系统各部件模块的添加及其子模型的创建，利用所开发的组件模块搭建成不同结构形式的推进系统——单路推进系统，双路推进系统，闭式循环推进系统，对其进行了固有频率计算、频响分析、时域特性分析等相关的动力学分析。另外，对推进系统和箭体结构耦合系统的时域仿真结果再现了POGO振动失稳时发散和收敛的过程。本文为今后大型航天运载器POGO振动问题的进一步研究，提供了一定的参考价值。