專利名稱：航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接應用于航天器的振動試驗。
背景技術：
正弦振動試驗是考核航天器的結構性能、部組件環(huán)境適應能力及裝配水平的一種有效的手段。一般正弦振動試驗會開展導通試驗、第一次特征級試驗、高量級試驗(驗收級試驗、準鑒定級試驗、鑒定級試驗)、第二次特征級試驗，比較高量級試驗前后兩次特征級試驗結果，如果二者吻合，則認為航天器經受住了高量級試驗的考核；反之則認為航天器中某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了故障。由于振動臺試驗環(huán)境和真實火箭發(fā)射環(huán)境的差異，一般正弦振動高量級試驗在某些頻率處是比較保守的。試驗條件本身沒有反映星箭發(fā)生振動耦合時航天器對運載火箭的反共振。不考慮振動耦合的試驗條件將導致航天器在某些頻率處的過試驗，因此必須對這一試驗條件進行修正。另外，一些航天器組件的單機考核條件低于整器振動試驗的環(huán)境，也需要對高量級試驗條件進行修正。以往制定該條件過分依賴試驗人員的經驗， 并需要進行大量的計算。為了方便條件設計，提高試驗的有效性，提高效率，因此設計一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)是有必要的。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)，可以按照給定的下凹條件準則和部組件單機試驗條件，結合低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據，來預測高量級試驗條件。該系統(tǒng)可方便條件設計，提高試驗的有效性，提高效率。
本發(fā)明通過如下的技術方案實現(xiàn)
航天器正弦振動試驗高量級試驗條件的預測系統(tǒng)，包括六個模塊(1)低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據輸入模塊；(2)高量級試驗條件輸入模塊；(3)下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊；(4)高量級試驗條件預測分析模塊；(5)高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊；(6)試驗條件及分析管理模塊。
航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)工作的主要過程為
(1)輸入低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據；
利用低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據模塊，輸入已經完成的低量級(特征級)正弦振動試驗的試驗條件和試驗數據。
(2)輸入高量級試驗條件；
利用高量級試驗條件輸入模塊，輸入高量級試驗條件(加速度幅值隨頻率變化的曲線)。
(3)輸入下凹條件準則和部組件單機試驗條件；
利用下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊，輸入GJB-1027A要求的下凹條件準則和部組件單機試驗條件。
(4)高量級試驗條件預測分析；
利用高量級試驗條件預測分析模塊，根據低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據，高量級試驗條件，預測高量級的試驗數據，比較該結果與下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊中輸入的條件，調整高量級試驗條件來滿足限定條件。綜合各試驗條件的下包絡曲線得到預測的高量級試驗條件。
( 顯示、調整、輸出高量級試驗條件；
利用高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊，顯示預測的高量級試驗條件曲線及數據，提供交互的界面可以調整曲線數據，修正高量級試驗條件滿足要求，最后輸出預測的高量級試驗條件。
(6)管理試驗條件。
利用試驗條件管理模塊，管理上述步驟中的試驗條件曲線及數據，并能方便的存儲、瀏覽、應用試驗條件曲線及數據。
其中(1)、(2)、(3)為輸入參數的步驟，為(4)高量級試驗條件預測分析做準備，由 (4)分析得到的高量級試驗條件在(5)中顯示、調整與輸出，(1)-( 模塊中的所有試驗條件曲線及數據由(6)管理試驗條件模塊來管理。
本發(fā)明充分考慮了航天器振動試驗高量級試驗條件預測所需要考慮的環(huán)節(jié)，擺脫以往制定條件過分依賴試驗人員的經驗，并需要進行大量的計算的弊端；方便了條件的設計，提高試驗的有效性，提高效率。


圖1為航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)作進一步的說明。
如圖1所示，本發(fā)明的航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)包括六個模塊(1)低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據輸入模塊；(2)高量級試驗條件輸入模塊；( 下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊；(4)高量級試驗條件預測分析模塊；(5)高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊；(6)試驗條件及分析管理模塊，其中，低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據模塊輸入已經完成的低量級(特征級)正弦振動試驗的試驗條件和試驗數據；高量級試驗條件輸入模塊輸入高量級試驗條件即加速度幅值隨頻率變化的曲線；然后下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊輸入GJB-1027A 要求的下凹條件準則和部組件單機試驗條件；高量級試驗條件預測分析模塊根據低量級 (特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據、高量級試驗條件、來預測高量級的試驗數據，具體預測過程如下
設低量級(特征級)正弦振動試驗條件為a (f)，試驗數據為^(f) (i為測點號，如果有η個測點，則i = 1，2，. . .，η)，高量級試驗條件為A(f)。根據公式1可以預測高量級的試驗數據為Ai (f)。
為(/)二心/)45...............................................(1)
比較每個測點的預測試驗數據與下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊中輸入的條件，如果響應值不滿足輸入的條件，則需要對高量級試驗條件進行調整。
設預測高量級的試驗數據為Ai (f)，給定的限制條件為^C/)，則與該測點限制條件對應的調整修訂后的高量級條件A' ,(f)可以由公式2預測。
<'(/)=刈..............................................(2)Mf)
由此可以獲得一系列修訂后的高量級條件A' Jf)，綜合各試驗條件的下包絡曲線得到預測的高量級試驗條件。
然后，高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊顯示預測的高量級試驗條件曲線及數據，提供交互的界面可調整曲線數據，修正高量級試驗條件滿足要求，最后輸出預測的高量級試驗條件，并且試驗條件管理模塊管理上述各模塊中的試驗條件曲線及數據，并能方便的存儲、瀏覽、應用試驗條件曲線及數據。
其中，輸入的下凹條件準則包括根據該準則系統(tǒng)響應的下限或上限。
盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是， 我們可以依據本發(fā)明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)，包括六個模塊低量級正弦振動試驗條件和試驗數據輸入模塊；高量級試驗條件輸入模塊；下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊；高量級試驗條件預測分析模塊；高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊；試驗條件及分析管理模塊，其中，低量級正弦振動試驗條件和試驗數據模塊輸入已經完成的低量級正弦振動試驗的試驗條件和試驗數據，高量級試驗條件輸入模塊輸入高量級試驗條件，該試驗條件是指加速度幅值隨頻率變化的曲線，下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊輸入下凹條件準則和部組件單機試驗條件，并選擇其中的某些條件是否生效；高量級試驗條件預測分析模塊根據低量級弦振動試驗條件和試驗數據、高量級試驗條件來預測高量級的試驗數據，比較該結果與下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊中輸入的條件，以調整高量級試驗條件來滿足下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊中輸入的條件，綜合各試驗條件的下包絡曲線得到預測的高量級試驗條件，高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊顯示預測的高量級試驗條件曲線及數據，提供交互的界面來調整曲線數據，修正高量級試驗條件滿足要求，最后輸出預測的高量級試驗條件，試驗條件管理模塊管理上述各模塊中的試驗條件曲線及數據，并進行存儲、瀏覽、應用試驗條件曲線及數據。
2.如權利要求1所述的航天器正弦振動試驗高量級試驗條件預測系統(tǒng)，其中，輸入的下凹條件準則包括根據該準則系統(tǒng)響應的下限或上限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種航天器正弦振動試驗高量級試驗條件的預測系統(tǒng)，包括六個模塊(1)低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據輸入模塊；(2)高量級試驗條件輸入模塊；(3)下凹條件準則和部組件單機試驗條件輸入模塊；(4)高量級試驗條件預測分析模塊；(5)高量級試驗條件顯示、調整、輸出模塊；(6)試驗條件及分析管理模塊。該發(fā)明的系統(tǒng)可以直接應用于航天器的振動試驗，可以按照給定的下凹條件準則和部組件單機試驗條件，結合低量級(特征級)正弦振動試驗條件和試驗數據，來預測高量級試驗條件。該系統(tǒng)可方便條件設計，提高試驗的有效性，提高效率。
文檔編號G01M7/02GK102539097SQ20111040670
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者馮咬齊, 劉明輝, 劉闖, 樊世超 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所