固体姿轨控动力系统推力品质评估方法研究

发布时间：2017-08-20 17:22

  本文关键词：固体姿轨控动力系统推力品质评估方法研究

  更多相关文章： 固体姿轨控发动机 动态响应 仿真 干扰力

【摘要】：姿轨控发动机是动能拦截弹的核心,其在末端制导时的推力性能直接关乎导弹能否命中目标,姿轨控控制系统是由多个控制阀构成的复杂机构,产生的多分力问题也比较复杂,此外姿轨控控制阀是一次性产品不能够使用燃气试验对其性能直接评估,所以有必要开展固体姿轨控动力系统的的推力品质评估方法研究。固体姿轨控动力系统的作用机构为姿轨控控制阀,在对姿轨控控制阀进行性能评估时需要使用姿轨控发动机推力测试系统,因此本文对承担测试试验任务的四分力推力测试系统进行了详细的分析。为准确评估姿轨控发动机推力品质的静态指标,运用理论分析的方法,开展了冷气管路干扰力,姿轨控控制阀喷喉泄漏量,排气孔泄漏量评估方法研究。结果表明:四分力推力测试系统采用的压电式结构,动态性能和刚度较好,但静态精度较低,适用于测量高频信号,在测量长时间静态信号时,电荷泄漏会对测试结果产生干扰,需进行后续补偿处理。通过对姿轨控系统干扰力评估方法的研究,为姿轨控控制阀的改进提供了依据,也为后续的冷气与燃气试验研究开辟了道路。为准确评估姿轨控发动机推力品质的动态指标,采用敲击法和模态试验两种方法开展了推力测试台动态性能获取研究,采用双模态阻尼补偿和仿真优化两种方法开展了推力测试台动态性能改进研究。结果表明:通过敲击台架结合仿真的方法获得台架的阻尼比和振动频率是一种合理的获得台架动态性能的方法。通过双模态阻尼补偿可以满足动态推力测试的频率要求,补偿后的测试系统具有良好的动态性能。通过仿真分析可知,优化动架和测力轴的结构能有效提高动架组件的固有频率,此外施加较小的预紧力也有助于提高推力试验台的动态性能。本文最后结合冷气与燃气试验,对姿轨控控制阀推力一致性和冷气与燃气相关性等问题进行了研究。结果表明:可以利用冷气试验对研制中的控制阀进行评估,评估结果可以为阀门结构改进以及验收提供支持。
【关键词】：固体姿轨控发动机 动态响应 仿真 干扰力
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V448.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 本文研究的背景及意义10-12
• 1.2 相关领域研究及其进展12-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第2章 固体姿轨控动力系统推力评估相关技术分析17-32
• 2.1 推力测试数学模型17-19
• 2.2 系统组成19-29
• 2.2.1 推力试验台机械结构20-23
• 2.2.2 测控系统23-24
• 2.2.3 原位校准系统24-25
• 2.2.4 数据采集与处理系统25
• 2.2.5 软件系统设计25-29
• 2.3 冷气试验干扰力评估方法29-31
• 2.3.1 冷气管路及排气管干扰力评估方法29-30
• 2.3.2 排气孔干扰力评估方法30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 姿轨控推力测试台动态性能获取与优化方法研究32-50
• 3.1 推力试验台模态的获取方法32-39
• 3.1.1 敲击法获得动态性能33-34
• 3.1.2 模态分析仪获得动态性能34-39
• 3.2 双模态阻尼补偿优化39-42
• 3.2.1 双模态阻尼补偿原理39-40
• 3.2.2 双模态阻尼补偿流程图40-42
• 3.3 仿真优化42-49
• 3.3.1 仿真优化提高模态基本理论42-44
• 3.3.2 模型及材料44-45
• 3.3.3 模态计算结果及分析45-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第4章 姿轨控控制阀冷气与燃气试验研究50-67
• 4.1 试验前准备50-58
• 4.1.1 设备准备50-51
• 4.1.2 系统校准51-52
• 4.1.3 姿轨控动力系统标定52-56
• 4.1.4 具体试验步骤56
• 4.1.5 数据处理方法56-58
• 4.2 姿轨控控制阀性能试验58-63
• 4.2.1 姿轨控控制阀干扰力的计算58-59
• 4.2.2 姿轨控控制阀静态与动态性能试验59-63
• 4.3 姿轨控控制阀压强与推力的关系63-65
• 4.4 本章小结65-67
• 第5章 结论与展望67-69
• 5.1 研究总结67-68
• 5.2 工作展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单73-74
• 致谢74

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本文编号：707893