專利名稱：航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，直接應(yīng)用于航天器振動試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國際形勢的風(fēng)云變化，航天事業(yè)作為現(xiàn)代化國防的重要組成部分，越來越受到重視，航天水平的高低也直接反映了我國國防水平的高低。隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，航天器研制逐步實(shí)現(xiàn)了從單一型號到多型號的研制，航天器的規(guī)模也越來越大。為適應(yīng)當(dāng)前小批量生產(chǎn)的需要，滿足型號高可靠性，長壽命的要求，必須縮短研制周期，加快研制進(jìn) 度，提高研制精度。目前航天器研制從零部件到整星都要進(jìn)行大量的實(shí)物試驗(yàn)，如產(chǎn)品的初樣試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)等一系列試驗(yàn),整星和零部件試驗(yàn)越來越多,造成周期長、成本高、地面試驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重不足等缺點(diǎn)。加上航天產(chǎn)品的特殊性及動力學(xué)試驗(yàn)本身的高風(fēng)險性，對于一些難度較大、風(fēng)險系數(shù)較高，如試驗(yàn)量級過大、譜型過于苛刻的試驗(yàn)，由于受到當(dāng)前技術(shù)水平、設(shè)備條件以及產(chǎn)品本身等因素的限制，往往無法完成試驗(yàn)。從試驗(yàn)設(shè)計的角度上來看，衛(wèi)星從整星到零部件的試驗(yàn)設(shè)計主要依賴經(jīng)驗(yàn)和分析。對于航天器總體設(shè)計而言，制定試驗(yàn)條件的主要依據(jù)是總體動力學(xué)分析結(jié)果、部件試驗(yàn)結(jié)果及國外的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，基本上不考慮振動臺系統(tǒng)對產(chǎn)品振動試驗(yàn)結(jié)果的耦合影響。另外在進(jìn)行衛(wèi)星實(shí)體結(jié)構(gòu)動態(tài)試驗(yàn)時，有些結(jié)構(gòu)不得不用模型來代替，但有些實(shí)體結(jié)構(gòu)的重量與尺寸太大，在現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備上無法完成等等。綜上所述，僅用數(shù)值分析方法或者用實(shí)體振動試驗(yàn)方法都不能很好的解決復(fù)雜的大型衛(wèi)星結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題。如果在制定實(shí)施一個環(huán)境試驗(yàn)之前，事先在虛擬試驗(yàn)室完成環(huán)境試驗(yàn)及預(yù)試驗(yàn)，一方面可以提高研制試驗(yàn)的可靠性及地面試驗(yàn)質(zhì)量，另一方面設(shè)計方可以事先判斷受試產(chǎn)品的響應(yīng)特性，對可能發(fā)生的情況做到心中有數(shù)，并評估試驗(yàn)條件的真實(shí)性與合理性，據(jù)此制定出更加真實(shí)的模擬有效載荷與運(yùn)載火箭發(fā)射時的動力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)條件；另外試驗(yàn)設(shè)計人員可以充分考慮所選用的試驗(yàn)設(shè)備、儀器是否能夠承擔(dān)完成這種試驗(yàn)條件下的振動試驗(yàn)，以及判斷振動控制點(diǎn)的選擇、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置的合理性；甚至可以省去一些特殊產(chǎn)品的力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)，達(dá)到減少結(jié)構(gòu)設(shè)計的盲目性、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、縮短研制周期、節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的目的。另外虛擬試驗(yàn)在指導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)計方面可以協(xié)助試驗(yàn)人員進(jìn)行夾具的設(shè)計與分析；通過對比虛擬試驗(yàn)結(jié)果和真實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以對分析模型進(jìn)行修正，以得到更加準(zhǔn)確的虛擬試驗(yàn)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，可以按照航天器真實(shí)振動試驗(yàn)的大綱要求完成航天器虛擬振動試驗(yàn)，該虛擬振動試驗(yàn)是考慮真實(shí)振動試驗(yàn)中各環(huán)節(jié)和試驗(yàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制仿真計算。虛擬振動試驗(yàn)改進(jìn)傳統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果，為真實(shí)試驗(yàn)設(shè)計提供指導(dǎo)性手段，防止欠試驗(yàn)、過試驗(yàn)，提高試驗(yàn)技術(shù)水平。


圖I為航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2為航天器虛擬振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真方案圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作具體說明。如圖I所示，本發(fā)明的航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)總體實(shí)施方式通過搭建三大子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)(1)首先搭建起試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)功能模塊提供運(yùn)行數(shù)據(jù)；(2)同時建立航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)功能模塊，利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)虛擬振動試驗(yàn)功能；(3)最后建立航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式參數(shù)設(shè)置和模塊功能執(zhí)行。
各子系統(tǒng)及其子模塊之間的具體的作用關(guān)系和實(shí)現(xiàn)方式如下(I)試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型、試驗(yàn)條件、物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)，各模型或數(shù)據(jù)由功能模塊子系統(tǒng)相應(yīng)模塊調(diào)用和輸出，具體為a)振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型、試驗(yàn)條件被振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊調(diào)用山)振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型、物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)被模型修正模塊調(diào)用；c)試驗(yàn)條件和虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)被試驗(yàn)條件分析模塊調(diào)用；d)振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型被夾具分析評價模塊調(diào)用；e)虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)由振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊輸出；f)振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型由模型修正模塊輸出；g)試驗(yàn)條件由試驗(yàn)條件分析模塊輸出。試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，其實(shí)現(xiàn)方法如下試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫由兩部分建成(1)采用0racle9i建立參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于存儲整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中的全部參數(shù)型數(shù)據(jù)；(2)采用ftp技術(shù)建立文件服務(wù)器，用于存儲整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中的全部模型文件和數(shù)據(jù)文件。(2)振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊的功能是模擬真實(shí)振動試驗(yàn)的閉環(huán)控制過程進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)的閉環(huán)仿真計算。該模塊調(diào)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型和試驗(yàn)條件形成虛擬振動試驗(yàn)數(shù)學(xué)模型，然后調(diào)用工具軟件MSC. NASTRAN,結(jié)合該模塊內(nèi)置的虛擬振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真算法進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真計算，并輸出加速度響應(yīng)等虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果，存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，供模型修正模塊和試驗(yàn)條件分析模塊調(diào)用。振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊是虛擬振動試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)方法在正在審查中的發(fā)明專利《航天器虛擬正弦振動試驗(yàn)方法》中詳細(xì)介紹，其申請?zhí)枮?01110406694. 5。(3)模型修正模塊模型修正模塊的功能是對振動臺模型、夾具模型和航天器模型進(jìn)行模型修正。該模塊從試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中調(diào)用振動臺模型、或夾具模型、或航天器模型，調(diào)用相應(yīng)模型的虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果，將虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果作對比分析，二者誤差較大時，調(diào)用工具軟件對相應(yīng)的模型進(jìn)行靈敏度分析和模型修正計算，修正相應(yīng)模型的物理參數(shù)，減小虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果之間的誤差，并將修正后的參數(shù)更新到初始模型中，得到修正的模型，并存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，供振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊、夾具評價分析模塊調(diào)用。模型修正模塊的實(shí)現(xiàn)方法如下針對某一有限元模型，編寫計算機(jī)程序從試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫讀取物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件和虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件，編寫計算程序?qū)?yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的共振頻率或共振峰值進(jìn)行對比和誤差計算，根據(jù)誤差結(jié)果，調(diào)用MSC. NASTRAN對有限元模型進(jìn)行靈敏度分析和模型修正計算，實(shí)現(xiàn)模型修正。(4)試驗(yàn)條件分析模塊試驗(yàn)條件分析模塊的功能是對高量級振動試驗(yàn)條件進(jìn)行下凹量級和下凹頻段的預(yù)示計算。該模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的初始高量級試驗(yàn)條件和低量級虛擬試驗(yàn)條件以及低量級虛擬試驗(yàn)結(jié)果，利用模塊內(nèi)置的試驗(yàn)條件預(yù)示準(zhǔn)則，對上述三種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，從而得到高量級試驗(yàn)條件的下凹量級和下凹頻段，并將帶下凹的高量級試驗(yàn)條件存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫供振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊調(diào)用進(jìn)行高量級的虛擬振動試驗(yàn)。 該模塊實(shí)現(xiàn)方法在正在審查中的發(fā)明專利《航天器正弦振動試驗(yàn)高量級試驗(yàn)條件預(yù)測系統(tǒng)》中詳細(xì)介紹，其申請?zhí)枮?01110406703. O。(5)夾具評價分析模塊夾具評價分析模塊的功能是對試驗(yàn)夾具的性能進(jìn)行分析和評價。該模塊可對夾具進(jìn)行模態(tài)分析和虛擬振動試驗(yàn)分析，模態(tài)分析時，該模塊調(diào)用工具軟件對夾具進(jìn)行模態(tài)計算，并將模態(tài)結(jié)果與該模塊內(nèi)置的夾具評價準(zhǔn)則中的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，評價夾具的性能，并將結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的虛擬試驗(yàn)結(jié)果中；虛擬振動試驗(yàn)分析時，該模塊調(diào)用振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型進(jìn)行夾具的虛擬振動試驗(yàn)，并將夾具的虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果與該模塊內(nèi)置的夾具評價準(zhǔn)則中的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，評價夾具的性能，并將結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的虛擬試驗(yàn)結(jié)果中。該模塊實(shí)現(xiàn)方法在正在審查中的發(fā)明專利《航天器振動試驗(yàn)夾具評價系統(tǒng)》中詳細(xì)介紹，其申請?zhí)枮?01110428692. 6。(6)航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)的功能是以可視化的方式整合調(diào)用組成系統(tǒng)的各個功能模塊和試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的模型和數(shù)據(jù)。通過在軟件界面上，以人機(jī)交互的方式進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置、進(jìn)行模型修正的參數(shù)設(shè)置、進(jìn)行試驗(yàn)條件分析參數(shù)的設(shè)置、夾具評價分析參數(shù)的設(shè)置、以及虛擬試驗(yàn)結(jié)果的查看；設(shè)置好的參數(shù)會傳遞給相應(yīng)的功能模塊，以計算機(jī)自動計算的方式實(shí)現(xiàn)航天器虛擬振動試驗(yàn)仿真計算、模型修正、試驗(yàn)條件分析以及夾具評價分析；各模塊計算過程中，以計算機(jī)后臺程序的方式實(shí)現(xiàn)模塊之間、模塊與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳遞。航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的可視化部分，所有的用戶操作在該系統(tǒng)上進(jìn)行，其實(shí)現(xiàn)方法具體為采用WPF (Windows Presentation Foundation)技術(shù)進(jìn)行Windows應(yīng)用程序的開發(fā)，由該應(yīng)用程序?yàn)楸景l(fā)明系統(tǒng)的各功能模塊提供統(tǒng)一的參數(shù)設(shè)置界面、模塊功能執(zhí)行界面和結(jié)果查看界面，實(shí)現(xiàn)界面軟件系統(tǒng)。航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)基于真實(shí)振動臺振動試驗(yàn)閉環(huán)系統(tǒng)，集成用于描述振動試驗(yàn)系統(tǒng)的振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊，集成用于航天器模型修正的模型修正模塊，集成用于預(yù)測和分析高量級試驗(yàn)條件的試驗(yàn)條件分析模塊，集成用于分析評價夾具性能的夾具分析評價模塊，集成用于管理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，集成用于整合調(diào)用上述各個模塊和試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備與商用軟件MSC.Nastran、MATLAB> LMS. VirtualLab 的程序和數(shù)據(jù)接口。所述的振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中存儲的試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮囼?yàn)條件等數(shù)據(jù)，通過調(diào)用商用軟件MSC. Nastran，并利用該模塊的振動控制系統(tǒng)閉環(huán)仿真程序，模擬真實(shí)振動試驗(yàn)過程，進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)仿真計算，輸出航天器加速度響應(yīng)結(jié)果，并存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，供其他模塊調(diào)用。其中所需的控制參數(shù)等通過在界面軟件系統(tǒng)設(shè)置完成。所述的模型修正模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中存儲的物理試驗(yàn)結(jié)果和虛擬試驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行對比分析，根據(jù)結(jié)果的差異情況，調(diào)用商用軟件MSC. Nastran對航天器有限元模型進(jìn)行靈敏度分析和模型修正計算，并將修正的模 型結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，供其他模塊調(diào)用。其中所需的模型修正參數(shù)等通過在界面軟件系統(tǒng)設(shè)置實(shí)現(xiàn)。所述的試驗(yàn)條件分析模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的低量級虛擬試驗(yàn)條件和結(jié)果、初始高量級試驗(yàn)條件、高量級試驗(yàn)要求等數(shù)據(jù)，利用集成的試驗(yàn)條件預(yù)示準(zhǔn)則，進(jìn)行高量級試驗(yàn)條件下凹量級和下凹頻段的計算，并得到帶下凹的高量級試驗(yàn)條件，將帶下凹的試驗(yàn)條件存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫用于高量級虛擬振動試驗(yàn)。其中所需的參數(shù)通過在界面軟件系統(tǒng)設(shè)置完成。所述的夾具分析評價模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中存儲的夾具模型，調(diào)用商用軟件MSC.Nastran進(jìn)行夾具模態(tài)分析，調(diào)用振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊對夾具進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)，并將模態(tài)分析結(jié)果和夾具虛擬振動結(jié)果與集成在該模塊中的航天器夾具設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行對比，根據(jù)對比情況對夾具相關(guān)指標(biāo)作出評價，并將結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。其中模態(tài)分析、虛擬振動試驗(yàn)、夾具設(shè)計準(zhǔn)則所需的參數(shù)設(shè)置通過在界面軟件系統(tǒng)設(shè)置完成。所述的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫用于存儲虛擬振動試驗(yàn)所涉及的所有模型、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)參數(shù)，供各個功能模塊調(diào)用和輸出數(shù)據(jù)的存儲，實(shí)現(xiàn)各個功能模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換。所述的航天器虛擬振動試驗(yàn)界面軟件系統(tǒng)用于整合調(diào)用組成系統(tǒng)的各個功能模塊和試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的模型和數(shù)據(jù)，以人機(jī)交互的方式實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和結(jié)果查看，以計算機(jī)自動仿真計算的方式實(shí)現(xiàn)航天器虛擬振動試驗(yàn)仿真計算。效果本發(fā)明充分考慮了航天器真實(shí)振動試驗(yàn)的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)，集成了振動臺控制系統(tǒng)和傳遞函數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)與航天器真實(shí)物理振動試驗(yàn)流程和功能一致的虛擬振動試驗(yàn)，顯著提高傳統(tǒng)數(shù)值方法的真實(shí)性。本發(fā)明首次實(shí)現(xiàn)了航天器振動試驗(yàn)的虛擬閉環(huán)仿真，與傳統(tǒng)的數(shù)值仿真相比更接近真實(shí)試驗(yàn)的物理狀態(tài)，對物理振動試驗(yàn)的指導(dǎo)性更強(qiáng)，已經(jīng)在多個型號的研制過程中應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括 振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊用于模擬真實(shí)振動試驗(yàn)的閉環(huán)控制過程進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)的閉環(huán)仿真計算，該振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊調(diào)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型和試驗(yàn)條件形成虛擬振動試驗(yàn)數(shù)學(xué)模型，然后調(diào)用工具軟件MSC. NASTRAN,結(jié)合該振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊內(nèi)置的虛擬振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真算法進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真計算，并輸出加速度響應(yīng)等虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果，存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，供模型修正模塊和試驗(yàn)條件分析模塊調(diào)用； 模型修正模塊用于對振動臺模型、夾具模型和航天器模型進(jìn)行模型修正；該模型修正模塊從試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中調(diào)用振動臺模型、或夾具模型、或航天器模型，調(diào)用相應(yīng)模型的虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果，將虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果作對比分析，二者誤差較大時，調(diào)用工具軟件對相應(yīng)的模型進(jìn)行靈敏度分析和模型修正計算，修正相應(yīng)模型的物理參數(shù)，減小虛擬試驗(yàn)結(jié)果和物理試驗(yàn)結(jié)果之間的誤差，并將修正后的參數(shù)更新到初始模型中，得到修正的模型，并存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，供振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊、夾具評價分析模塊調(diào)用； 試驗(yàn)條件分析模塊用于對高量級振動試驗(yàn)條件進(jìn)行下凹量級和下凹頻段的預(yù)示計算,該試驗(yàn)條件分析模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的初始高量級試驗(yàn)條件和低量級虛擬試驗(yàn)條件以及低量級虛擬試驗(yàn)結(jié)果，利用模塊內(nèi)置的試驗(yàn)條件預(yù)示準(zhǔn)則，對上述三種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，從而得到高量級試驗(yàn)條件的下凹量級和下凹頻段，并將帶下凹的高量級試驗(yàn)條件存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫供振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊調(diào)用進(jìn)行高量級的虛擬振動試驗(yàn)； 夾具評價分析模塊用于對試驗(yàn)夾具的性能進(jìn)行分析和評價，該夾具評價分析模塊可對夾具進(jìn)行模態(tài)分析和虛擬振動試驗(yàn)分析。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫用于為上述各功能模塊存儲和提供調(diào)用參數(shù)數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，其中模型修正模塊的實(shí)現(xiàn)方法如下針對某一有限元模型，編寫計算機(jī)程序從試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫讀取物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件和虛擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件，編寫計算程序?qū)?yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的共振頻率或共振峰值進(jìn)行對比和誤差計算，根據(jù)誤差結(jié)果，調(diào)用MSC. PATRAN和MSC. NASTRAN對有限元模型進(jìn)行靈敏度分析和模型修正計算，實(shí)現(xiàn)模型修正。
3.如權(quán)利要求I所述的航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，其中夾具評價分析模塊進(jìn)一步包括，進(jìn)行模態(tài)分析時，該模塊調(diào)用工具軟件對夾具進(jìn)行模態(tài)計算，并將模態(tài)結(jié)果與該模塊內(nèi)置的夾具評價準(zhǔn)則中的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，評價夾具的性能，并將結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的虛擬試驗(yàn)結(jié)果中；虛擬振動試驗(yàn)分析時，該模塊調(diào)用振動臺試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中的振動臺系統(tǒng)模型、夾具模型、航天器模型進(jìn)行夾具的虛擬振動試驗(yàn)，并將夾具的虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果與該模塊內(nèi)置的夾具評價準(zhǔn)則中的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比分析，評價夾具的性能，并將結(jié)果存儲到試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的虛擬試驗(yàn)結(jié)果中。
4.如權(quán)利要求I所述的航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，其中試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫由兩部分建成(I)采用Oracle9i建立參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于存儲整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中的全部參數(shù)型數(shù)據(jù)；(2)采用ftp技術(shù)建立文件服務(wù)器，用于存儲整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中的全部模型文件和數(shù)據(jù)文件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種航天器虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括振動試驗(yàn)閉環(huán)仿真模塊用于模擬真實(shí)振動試驗(yàn)的閉環(huán)控制過程進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)的閉環(huán)仿真計算；模型修正模塊用于對振動臺模型、夾具模型和航天器模型進(jìn)行模型修正；試驗(yàn)條件分析模塊用于對高量級振動試驗(yàn)條件進(jìn)行下凹量級和下凹頻段的預(yù)示計算；夾具評價分析模塊用于對試驗(yàn)夾具的性能進(jìn)行分析和評價，該夾具評價分析模塊可對夾具進(jìn)行模態(tài)分析和虛擬振動試驗(yàn)分析；試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫用于為上述各功能模塊存儲和提供調(diào)用參數(shù)數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)。虛擬振動試驗(yàn)改進(jìn)傳統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果，為真實(shí)試驗(yàn)設(shè)計提供指導(dǎo)性手段，防止欠試驗(yàn)、過試驗(yàn)，提高試驗(yàn)技術(shù)水平。
文檔編號G06F17/50GK102810127SQ20121026059
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者向樹紅, 劉明輝, 劉闖, 馮咬齊, 樊世超, 于兆吉, 宋文龍, 魏平, 岳志勇, 邱漢平, 王劍, 馮國松, 謝政, 王嘉春 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所