主权项 |
月球探测器软着陆冲击力学环境预示方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1:对月球探测器进行激励预测,根据激励的特征选用有限元预测方法预测探测器着陆时的动力学响应;步骤2:采用数学模型预测的方法获取探测器上测点的加速度响应,所述测点为舱板上的全部有限元节点;获取探测器上测点加速度响应的具体方法为:步骤2.1:建立月球探测器软着陆动力学的非线性有限元模型;所述非线性有限元模型包括中心体、燃料贮箱、月球车、缓冲机构和月壤有限元模型;步骤2.2:利用广义动力缩聚方法对探测器中心体有限元模型进行模型降阶;步骤2.3:对降阶后的探测器中心体有限元模型加载载荷,进行非线性有限元仿真,得到所有测点的加速度响应;步骤3:对探测器着陆时的冲击力学环境进行描述,具体描述方法为:步骤3.1:提取探测器中心体同一舱板上所有测点的加速度响应;步骤3.2:用递归数字滤波法将同一舱板上所有测点的加速度响应转换为冲击响应谱;步骤4:确定最大期望环境;最大期望环境是探测器着陆冲击力学环境的预期上限,能对区域内全部点的预测频谱进行约束,保证任何点都不会严重超过频谱范围;采用最大频谱作为最大期望环境;具体确定方法为:将步骤3.2得到的探测器中心体同一舱板上所有测点加速度的冲击响应谱进行包络;然后根据探测器着陆中遇到的多种典型工况改变探测器的着陆姿态,每改变一次工况重复步骤2.3至步骤3.2,得到每种工况下同一舱板上所有测点加速度的冲击响应谱的包络谱;最后将上述所有典型工况下同一舱板上所有测点加速度的冲击响应谱的包络谱再取包络,作为探测器着陆冲击时该舱板的最大期望环境;步骤5:制定探测器着陆冲击力学环境的试验条件,为探测器上有效载荷的设计修改和优化提供决策信息;制定时考虑相同频率段、已有的探测器运载火箭发射段、地月转移段、环月段的力学环境的测试标准;将其它阶段的力学环境条件转换为相应的冲击响应谱,如果能覆盖着陆冲击段的最大期望环境,则不需要制定额外的测试条件;如果不能覆盖着陆冲击段的最大期望环境,则提高原有的测试条件或者制定额外的测试条件。 |