【技术实现步骤摘要】
一种控制响应的冲击试验仿真方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术涉及流固耦合分析
，尤其涉及一种控制响应的冲击试验仿真方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]贮箱作为液体介质常见的存储结构，广泛应用于航空、航天、交通等工业领域，在外界激振力作用下，箱内液体发生不受液面约束的非线性和随机性自由移动。在开展充液贮箱低频冲击试验时，在低量级冲击载荷作用下，贮箱内液体晃动惯性力较小，此时试验控制响应精度较高。然而随着试验量级的提升，流体影响成分占比逐渐增大，当超过某一试验量级时，液体晃动惯性力反作用于试验夹具，导致在满量级试验时，控制响应的曲线存在超差特性，产品存在“过试验”考核现象，不满足试验质量要求。
[0003]针对该问题，目前仅能通过单一试验的方式对控制响应进行分析研究，若存在超差特性需生产新结构形式夹具再继续进行冲击试验尝试，直到试验控制曲线不再出现超差特性为止，产品切实达到试验要求的考核目的，整个试验迭代过程费时、费力、费用巨大。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制响应的冲击试验仿真方法，其特征在于，包括：获取火箭发动机充液贮箱冲击试验中各部件的几何模型和冲击试验中目标上一量级对应的控制加速度响应；基于各部件的几何模型建立冲击试验的流固耦合动力学仿真模型；基于所述目标上一量级对应的控制加速度响应确定目标量级对应的支反力；将所述目标量级对应的支反力施加在所述流固耦合动力学仿真模型中的振动台部件的底部，并通过双向流固耦合方法计算得到仿真数据；提取所述仿真数据中夹具部件底部的加速度信号作为目标量级对应的仿真控制响应。2.根据权利要求1所述一种控制响应的冲击试验仿真方法，其特征在于，所述基于所述目标上一量级对应的控制加速度响应确定目标量级对应的支反力，包括：将所述目标上一量级对应的控制加速度响应加载在所述流固耦合动力学仿真模型中的振动台部件底部，并通过双向流固耦合方法计算得到初始仿真数据；提取所述初始仿真数据中振动台部件底部的支反力并对所述振动台部件底部的支反力线性放大预设倍数，得到目标量级对应的支反力。3.根据权利要求1所述一种控制响应的冲击试验仿真方法，其特征在于，所述火箭发动机充液贮箱冲击试验的部件包括：贮箱壳体，夹具、振动台以及壳内水域，所述基于各部件的几何模型建立冲击试验的流固耦合动力学仿真模型，包括：确定所述贮箱壳体、所述夹具和所述振动台的材料本构模型并进行网格划分得到贮箱壳体的壳单元、夹具的体单元和振动台的体单元；确定所述壳内水域的材料本构模型并将所述壳内水域离散为SPH粒子；分别在所述壳单元与所述夹具的体单元的连接处、所述振动台的体单元与所述夹具的体单元的连接处以及所述SPH粒子与所述壳单元的耦合处添加边界条件，得到冲击试验的流固耦合动力学仿真模型。4.根据权利要求1所述一种控制响应的冲击试验仿真方法，其特征在于，所述将所述目标量级对应的支反力施加在所述流固耦合动力学仿真模型中的振动台部件的底部，并通过双向流固耦合方法计算得到仿真数据，包括：基于施加的所述目标量级对应的支反力，采用显式动力学求解方法对流固耦合动力学仿真模型中的振动台、夹具和贮箱壳体进行动力学仿真计算，得到有限单元节点的状态量；所述有限单元节点的状态量至少包括节点位移和节点加速度；基于所述有限单元节点与所述流固耦合动力学仿真模型中SPH粒子的相对距离，计算得到所述贮箱壳体与所述SPH粒子之间耦合面的接触力；基于所述耦合面的接触力计算SPH粒子的位置和状态量，并对有限单元节点的状态量进行更新，得到仿真数据。5.根据权利要求2所述一种控制响应的冲击试验仿真方法，其特征在于，所述将所述目标上一量级对应的控制加速度响应加载在所述流固耦合动力学仿真模型中的振动台部件底部，并通过双向流固耦合方法计算得到初始仿真数据，包括：基于施加的所述上一量级对应的控制加速度响应，采用显式动力学求解方法对流固耦合动力学仿真模型中的振动台、夹具和贮箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭阳，王珺，薛杰，宋少伟，张磊，庞勇，吴琼，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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