【技术实现步骤摘要】
本申请属于飞机振动设计，特别涉及一种发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法。
技术介绍
1、飞机通常配装大口径发射装置，其射击时在发射装置出口处产生较高的冲击波，冲击波作用在机体结构上并向内部传播，从而可能造成结构破坏及机载成附件功能失效，严重影响飞机安全及训练任务的执行。已公开的文献资料显示，国内外飞机均存在不同程度的发射装置振动问题，如f-35a飞机发射装置出口冲击波造成发射装置出口附近涂层受损，影响飞机的隐藏性能。
2、对于配装发射装置的飞机，特别是大口径发射装置，对发射装置振动诱发的各类问题受到的关注程度居高不下。为研究发射装置振动载荷对飞机的影响，降低飞机发射装置振动响应，进而提高结构疲劳寿命、降低设备故障率，国内外开展了大量的研究工作，取得了明显的发射装置振动响应控制效果，其在结构壁板上铺设阻尼材料降低发射装置振动响应是常用的手段之一，但通常都是对发射系统整体铺设，虽然降低了振动响应，但同样带来了重量及成本的增加。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供了一种发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其中，发射舱位于发射装置后端，由发射舱与发射装置共同构成发射系统，所述发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法主要包括：
2、步骤s1、构建发射系统的动力学有限元模型；
3、步骤s2、根据发射装置出口的冲击波载荷作用范围，将冲击波载荷施加到动力学有限元模型的对应区域；
4、步骤s3、对所述动力学有限元模型进行动响应求解，得到发射舱结构的加速度响应
5、步骤s4、将所述加速度响应相对较大的区域作为阻尼布置区域；
6、步骤s5、在所述阻尼布置区域中进行阻尼材料设置，给出初始的阻尼材料铺设面积及铺设厚度，通过循环计算，确定所述发射舱结构的加速度响应小于动响应设定值，且铺设的阻尼材料重量小于重量设定值的最优铺设面积及铺设厚度。
7、优选的是，构建发射系统的动力学有限元模型包括：
8、将发射舱及发射舱支撑结构采用壳单元模拟，将发射舱内部附件采用质量点单元模拟，将发射装置的出口减压装置及轨道梁采用体单元模拟，将发射装置采用梁单元模拟，将发射舱内部空气采用体单元模拟。
9、优选的是，步骤s1进一步包括：
10、步骤s11、基于所构建的发射系统的动力学有限元模型，确定发射舱的前三阶频率，同时通过试验获得发射舱的试验频率；
11、步骤s12、当所述前三阶频率与试验频率误差超过频率设定值时，调整所述发射系统的动力学有限元模型。
12、优选的是，所述频率设定值为5%。
13、优选的是，所述调整发射系统的动力学有限元模型包括：调整所述发射系统的动力学有限元模型中的边界条件、各模拟单元之间的连接关系、或者模型质量分布。
14、优选的是，步骤s3进一步包括：
15、根据发射装置出口冲击波载荷作用时间及发射舱结构固有频率，确定冲击响应求解步长，步长确定原则为在冲击波载荷作用时间内及发射舱结构第一阶固有频率的倒数内分别生成至少5个求解步长，取两者中的最小步长为最终的求解步长。
16、优选的是，步骤s4中，所述加速度响应相对较大的区域是指加速度响应超过其他区域的加速度响应3倍以上的区域。
17、优选的是，步骤s5中，进行阻尼材料设置包括修改原结构的材料属性为由原结构材料与阻尼材料组成的复合材料的属性。
18、本申请可以在很大程度上降低结构发射装置振动响应，提高结构疲劳寿命，降低机载附件故障概率，确保训练任务顺利执行，同时达到附加的阻尼材料重量最轻的效果。
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1.一种发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其中，发射舱（1）位于发射装置（2）后端，由发射舱（1）与发射装置（2）共同构成发射系统，其特征在于，所述发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法包括：
2.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，构建发射系统的动力学有限元模型包括：
3.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：
4.如权利要求3所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，所述频率设定值为5%。
5.如权利要求3所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，所述调整发射系统的动力学有限元模型包括：调整所述发射系统的动力学有限元模型中的边界条件、各模拟单元之间的连接关系、或者模型质量分布。
6.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：
7.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，步骤S4中，所述加速度响应相对较大的区域是指加速度响应超过其他区域的加速度响应3倍以上的区域。
...【技术特征摘要】
1.一种发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其中，发射舱（1）位于发射装置（2）后端，由发射舱（1）与发射装置（2）共同构成发射系统，其特征在于，所述发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法包括：
2.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，构建发射系统的动力学有限元模型包括：
3.如权利要求1所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，步骤s1进一步包括：
4.如权利要求3所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，所述频率设定值为5%。
5.如权利要求3所述的发射舱结构阻尼布置拓扑优化方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永庆，沈重，陈忠明，戴亚光，王赫喆，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：
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