卫星运输冲击响应的等效静载判定方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术提供了一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法、系统、介质及设备，包括：步骤S1：建立卫星运输有限元模型，获取卫星运输有限元模型建立结果信息；步骤S2：根据卫星运输有限元模型建立结果信息、冲击信号，进行等幅静载分析，获取等幅静载分析结果信息；步骤S3：根据等幅静载分析结果信息，进行结果检验、判断，获取卫星运输冲击响应的等效静载判定结果信息。本发明专利技术采用等幅静载方法分析冲击响应，忽略系统动态效应的影响，而只关心响应的最大值，减少了运输冲击响应分析的时间成本与运算量，是一种快速、高效的等效判定方法。高效的等效判定方法。高效的等效判定方法。

【技术实现步骤摘要】
卫星运输冲击响应的等效静载判定方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术涉及航天器力学仿真
，具体地，涉及一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]运输过程是卫星研制流程的重要环节，卫星一般通过运输支撑工装封装于运输包装箱内。冲击是卫星运输过程常见的载荷形式，公路道路的不平坦，铁路运输的转弯、制动过程以及航空运输的着陆过程都将对卫星产生冲击激励。卫星在运输冲击作用下是否会与包装箱发生碰撞、是否会因应力过大导致结构失效是工程中必须要考虑的问题。
[0003]对冲击过程的仿真分析主要有瞬态响应分析法与冲击响应谱分析法。瞬态响应法以冲击信号的时域曲线为输入，采用直接法或模态法求解系统的动力学方程得到瞬态响应；冲击响应谱分析则是将时域冲击信号转化为频域上的冲击响应谱，通过对系统模态分析结果的线性变换得到冲击过程的最大响应。卫星运输过程中，冲击的时域曲线变化剧烈，描述复杂，瞬态响应分析需要采用微小的时间步长来保证求解精度，计算复杂且数据量庞大；冲击响应谱分析通过对时域冲击信号的处理来减少计算量，但是求解环节复杂。工程中，卫星运输过程的冲击响应一般只关注时域上的最大值，作为卫星结构是否会发生碰撞与失效的判定依据。
[0004]近年来有研究开展了冲击响应分析与卫星运输结构的设计，比如：
[0005](1)卫星运输振动响应分析(CN11
‑
5333/V)。文章中主要从实测数据的角度，对几颗典型卫星的运输振动响应测试数据开展了分析，对比并评价了公路、铁路、航空等运输方式对卫星的影响。本专利主要针对运输过程中的冲击激励，采取的是仿真预示的方式。
[0006](2)遥感卫星通用运输包装箱(CN102774576A)。该专利技术公开了一种遥感卫星通用运输包装箱，箱底内侧设置了减震装置，是卫星运输的一类典型包装箱，不涉及对卫星运输过程的力学响应分析。
[0007](3)带限位隔振系统的冲击响应分析(CN31
‑
1316/TU)文章对舰载设备的冲击进行了仿真计算，分析了限位参数对冲击响应的影响，并通过冲击试验验证仿真结果。本专利技术的研究对象为卫星的运输过程，卫星的动力学特性、运输冲击的激励特性均与舰船上设备有本质区别，并聚焦于一种高效的等效分析与判定方法。
[0008]综上，现有相关技术主要聚焦于运输包装箱的结构设计、运输冲击响应的测量等。本专利从仿真预示的角度出发，提出冲击响应的等效静载判定方法，以适应未来卫星高密度研制任务，快速对卫星运输过程中关心的结构碰撞、失效问题给出结论与评价，为结构设计与运输方案设计提供依据。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法、系统、介质及设备。
[0010]根据本专利技术提供的一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，包括：
[0011]步骤S1：建立卫星运输有限元模型，获取卫星运输有限元模型建立结果信息；
[0012]步骤S2：根据卫星运输有限元模型建立结果信息、冲击信号，进行等幅静载分析，获取等幅静载分析结果信息；
[0013]步骤S3：根据等幅静载分析结果信息，进行结果检验、判断，获取卫星运输冲击响应的等效静载判定结果信息。
[0014]优选地，所述步骤S3包括：
[0015]步骤S3.1：判定是否发生碰撞应力失效信息，获取判定结果信息。
[0016]优选地，所述步骤S3.1包括：
[0017]步骤S3.1.1：若是，则进行结构优化、运输方案优化，获取结构优化结果信息、运输方案优化结果信息。
[0018]优选地，所述步骤S3包括：
[0019]步骤S3.1：若否，则获取完成判定结果信息。
[0020]根据本专利技术提供一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，包括：
[0021]模块M1：建立卫星运输有限元模型，获取卫星运输有限元模型建立结果信息；
[0022]模块M2：根据卫星运输有限元模型建立结果信息、冲击信号，进行等幅静载分析，获取等幅静载分析结果信息；
[0023]模块M3：根据等幅静载分析结果信息，进行结果检验、判断，获取卫星运输冲击响应的等效静载判定结果信息。
[0024]优选地，所述模块M3包括：
[0025]模块M3.1：判定是否发生碰撞应力失效信息，获取判定结果信息。
[0026]优选地，所述模块M3.1包括：
[0027]模块M3.1.1：若是，则进行结构优化、运输方案优化，获取结构优化结果信息、运输方案优化结果信息。
[0028]优选地，所述模块M3包括：
[0029]模块M3.1：若否，则获取完成判定结果信息。
[0030]根据本专利技术提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现卫星运输冲击响应的等效静载判定方法的步骤。
[0031]根据本专利技术提供的一种卫星运输冲击响应的等效静载判定设备，包括：控制器；
[0032]所述控制器包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现卫星运输冲击响应的等效静载判定方法的步骤；或者，所述控制器包括卫星运输冲击响应的等效静载判定系统。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
附图说明
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035]图1为本专利技术中的等效静载判定方法流程示意图。
[0036]图2为本专利技术中的卫星运输方案示意示意图。
[0037]图3(a)为本专利技术中的冲击信号时域曲线示意图。
[0038]图3(b)为本专利技术中的冲击信号响应谱示意图。
[0039]图中：1
‑
运输支撑工装，2
‑
连接环，3
‑
卫星星体，4
‑
撑杆，5
‑
减振弹簧。
具体实施方式
[0040]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0041]如图1
‑
3，卫星运输冲击响应的等效判定方法，主要包括有限元模型建立、冲击信号提取、等幅静载分析、结果校验与判断、迭代优化分析等过程。所述有限元模型一般包括卫星与运输支撑工装的有限元模型，依据卫星运输的实际状态建立，准确定义连接方式与边界条件，能够充分反映结构的力学特性。
[0042]所述冲击信号一般来自同类型运输过程的实测数据，为保证足够的安全裕度，一般取数据的最大包络。当缺乏相关实测数据，亦可参照《军用物资运输环境条件》等标准规范来确定。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，其特征在于，包括：步骤S1：建立卫星运输有限元模型，获取卫星运输有限元模型建立结果信息；步骤S2：根据卫星运输有限元模型建立结果信息、冲击信号，进行等幅静载分析，获取等幅静载分析结果信息；步骤S3：根据等幅静载分析结果信息，进行结果检验、判断，获取卫星运输冲击响应的等效静载判定结果信息。2.根据权利要求1所述的卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S3.1：判定是否发生碰撞应力失效信息，获取判定结果信息。3.根据权利要求2所述的卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，其特征在于，所述步骤S3.1包括：步骤S3.1.1：若是，则进行结构优化、运输方案优化，获取结构优化结果信息、运输方案优化结果信息。4.根据权利要求3所述的卫星运输冲击响应的等效静载判定方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S3.1：若否，则获取完成判定结果信息。5.一种卫星运输冲击响应的等效静载判定系统，其特征在于，包括：模块M1：建立卫星运输有限元模型，获取卫星运输有限元模型建立结果信息；模块M2：根据卫星运输有限元模型建立结果信息、冲击信号，进行等幅静载分析，获取等幅静载分析结果信息；模块M3：根据等幅静载分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夜，孔祥森，王开浚，张如变，彭海阔，赵发刚，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：