一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置，包括：获取蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据；选取多段飞行平稳段时域数据进行带通滤波，并作功率谱密度处理分析；将多段飞行平稳段功率谱密度数据作最大包络处理；基于飞行平稳段功率谱密度最大包络数据，设计验收级随机振动试验条件；基于验收级随机振动试验条件，确定鉴定级随机振动试验条件，完成蓄压器膜盒随机振动试验条件设计。本发明专利技术通过设计得到蓄压器膜盒单独开展地面振动试验时的随机振动试验条件，可改善蓄压器整体进行地面振动试验带来的蓄压器膜盒过试验情况，降低蓄压器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置


[0001]本专利技术属于运载火箭
，特别涉及一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置，通过设计得到蓄压器膜盒单独开展地面振动试验时的随机振动试验条件，可改善蓄压器整体进行地面振动试验带来的蓄压器膜盒过试验情况，降低蓄压器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。

技术介绍

[0002]蓄压器是运载火箭动力系统中的重要单机设备，在运载火箭主动飞行阶段，蓄压器会承受来自于发动机工作全程产生的持续高频(20～2000Hz)随机振动环境。因此在蓄压器进行结构方案设计时，需要根据运载总体给出的高频随机振动环境条件开展相应的抗力学环境分析设计，并通过地面力学试验的考核，以保证蓄压器具有相应的飞行高频随机振动环境适应性。因此运载总体给出的蓄压器随机振动试验条件合理性对蓄压器的设计研制具有重要的影响。
[0003]运载火箭总体通常基于蓄压器壳体下端面与箭体安装界面进行高频(20～2000Hz)振动试验条件设计，由于蓄压器安装于发动机推进剂入口处，受到发动机工作期间全程持续激励作用，因而力学环境较为恶劣。蓄压器在完成方案设计之后，需要按运载火箭总体给定的高频振动试验条件进行地面振动试验考核验证。由于地面试验状态与飞行状态约束边界存在差异，造成蓄压器在地面振动试验状态下其内部关键位置相对壳体下端面的响应放大要比飞行状态下大的多，尤其是蓄压器上非常重要的膜盒组件，对振动环境极为敏感，过大的振动环境激励下膜盒组件容易发生结构破坏。因此蓄压器现有试验状态下其膜盒组件存在严酷的过试验考核现象，同时进一步导致了膜盒组件的设计难度。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置，通过设计得到蓄压器膜盒单独开展地面振动试验时的随机振动试验条件，可改善蓄压器整体进行地面振动试验带来的蓄压器膜盒过试验情况，降低蓄压器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]第一方面，一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，包括如下步骤：
[0007]根据运载火箭飞行遥测数据，得到蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据；
[0008]基于蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据，选取多段飞行平稳段时域数据进行带通滤波，将滤波后的数据作功率谱密度处理分析；
[0009]将多段飞行平稳段功率谱密度数据作最大包络处理，得到飞行平稳段功率谱密度最大包络数据；
[0010]基于飞行平稳段功率谱密度最大包络数据，设计验收级随机振动试验的功率谱密
度量级，并规定验收级随机振动时间；
[0011]将验收级随机振动试验的功率谱密度量级乘以安全系数，作为鉴定级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定鉴定级随机振动时间，完成蓄压器膜盒随机振动试验条件设计。
[0012]第二方面，一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计装置，包括：
[0013]第一模块，用于根据运载火箭飞行遥测数据，得到蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据；
[0014]第二模块，用于基于蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据，选取多段飞行平稳段时域数据进行带通滤波，将滤波后的数据作功率谱密度处理分析；
[0015]第三模块，用于将多段飞行平稳段功率谱密度数据作最大包络处理，得到飞行平稳段功率谱密度最大包络数据；
[0016]第四模块，用于基于飞行平稳段功率谱密度最大包络数据，设计验收级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定验收级随机振动时间；
[0017]第五模块，用于将验收级随机振动试验的功率谱密度量级乘以安全系数，作为鉴定级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定鉴定级随机振动时间。
[0018]第三方面，一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计设备，包括：
[0019]一个或多个处理器；
[0020]存储装置，用于存储一个或多个程序，
[0021]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施第一方面所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法。
[0022]第四方面，一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施第一方面所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法。
[0023]根据本专利技术提供的一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置，具有以下有益效果：
[0024]本专利技术提供的一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法及装置，通过对蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据在飞行平稳段数据进行20～2000Hz带通滤波后作功率谱密度处理分析，对得到的多段飞行平稳段功率谱密度数据进行最大包络处理，基于包络数据设计得到对应验收级随机振动试验条件和鉴定级随机振动试验条件。本专利技术通过设计得到蓄压器膜盒单独开展地面振动试验时的随机振动试验条件，可改善蓄压器整体进行地面振动试验带来的蓄压器膜盒过试验情况，降低蓄压器膜盒的结构设计难度和地面过试验风险。
附图说明
[0025]图1是蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法的流程图。
[0026]图2是运载火箭芯一级蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动飞行遥测时域曲线。
[0027]图3是多段飞行平稳段功率谱密度曲线。
[0028]图4是多段飞行平稳段功率谱密度最大包络曲线。
[0029]图5是蓄压器膜盒验收级随机振动试验条件曲线。
[0030]图6是蓄压器膜盒鉴定级/验收级随机振动试验条件曲线。
具体实施方式
[0031]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0032]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0033]本专利技术提供了一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0034]步骤1，根据运载火箭飞行遥测数据，得到蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据。具体实施步骤如下：本例中根据运载火箭飞行遥测数据，得到高频振动传感器(20～2000Hz)测得的芯一级蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动飞行遥测时域数据，并作中心项去除预处理，得到的时域数据曲线如图2所示。
[0035]步骤2，基于步骤1得到的蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据，选取多段飞行平稳段时域数据进行20～2000Hz带通滤波，将滤波后的数据作功率谱密度处理分析。
[0036]具体实施步骤如下：根据图2所示的时域数据，选取芯一级发动机工作初期、中期、末期作为典型飞行平稳段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，其特征在于，包括如下步骤：根据运载火箭飞行遥测数据，得到蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据；基于蓄压器膜盒与蓄压器壳体安装界面高频振动加速度飞行遥测时域数据，选取多段飞行平稳段时域数据进行带通滤波，将滤波后的数据作功率谱密度处理分析；将多段飞行平稳段功率谱密度数据作最大包络处理，得到飞行平稳段功率谱密度最大包络数据；基于飞行平稳段功率谱密度最大包络数据，设计验收级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定验收级随机振动时间；将验收级随机振动试验的功率谱密度量级乘以安全系数，作为鉴定级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定鉴定级随机振动时间，完成蓄压器膜盒随机振动试验条件设计。2.根据权利要求1所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，其特征在于，所述选取多段飞行平稳段时域数据进行带通滤波的步骤中，选取多段飞行平稳段时域数据进行20～2000Hz带通滤波。3.根据权利要求1所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，其特征在于，所述将滤波后的数据作功率谱密度处理分析的步骤，通过以下方式实施：采用《GJB 2238A_2004遥测数据处理》附录K中功率谱密度方法将滤波后的数据作功率谱密度处理分析。4.根据权利要求1所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，其特征在于，所述将多段飞行平稳段功率谱密度数据作最大包络处理的步骤，通过以下方式实施：将各飞行平稳段功率谱密度数据在每一个相同频率上取最大值，得到飞行平稳段功率谱密度最大包络数据。5.根据权利要求1所述的蓄压器膜盒随机振动试验条件设计方法，其特征在于，所述基于飞行平稳段功率谱密度最大包络数据，设计验收级随机振动试验的功率谱密度量级，并规定验收级随机振动时间的步骤中，所述验收级随机振动时间为发动机工作时间。6.根据权利要求1所述的蓄压器膜盒...

【专利技术属性】
技术研发人员：方贤亮，欧阳涵，博伟，龙新军，吴松，杨帆，洪刚，张亮，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：