卫星与运载火箭力学环境分析方法及试验技术

前言

第1章 卫星与运载火箭力学环境基本概念

1.1 卫星与运载火箭力学环境范围

1.2 卫星与运载火箭力学环境分类

1.3 卫星与运载火箭力学环境影响

1.4 卫星与运载火箭力学环境预示分析技术

1.5 卫星与运载火箭力学环境试验技术

1.6 展望

参考文献

第2章 卫星与运载火箭力学环境响应分析方法

2.1 瞬态响应分析方法

2.1.1 直接积分法

2.1.2 模态叠加法

2.1.3 应用实例

2.2 正弦振动响应分析方法

2.2.1 基本理论

2.2.2 应用实例

2.3 随机振动响应分析方法

2.3.1 基本理论

2.3.2 应用实例

2.4 声振响应分析方法

2.4.1 低频有限元／边界元分析方法

2.4.2 高频统计能量分析方法

2.4.3 中频FE-SEA混合方法

2.5 小结

参考文献

第3章 卫星与运载火箭结构动力学建模技术

3.1 有限元建模方法

3.1.1 有限元方法的基本原理

3.1.2 典型结构有限单元法

3.2 模型修正方法

3.2.1 基于模态参数的模型修正方法

3.2.2 基于频响函数的模型修正方法

3.3 卫星有限元建模与模型验证方法

3.3.1 大型复杂卫星结构有限元模型验证流程

3.3.2 有限元模型验证的关键技术

3.3.3 整星有限元模型修正

3.4 运载火箭结构动力学建模技术

3.4.1 运载火箭结构动特性建模准则

3.4.2 蒙皮加筋圆柱壳结构弯曲等效厚度

3.4.3 蒙皮加筋圆柱壳结构扭转等效厚度

3.4.4 薄壁圆柱壳结构纵向振动频率

3.4.5 液体推进剂动力学模拟理论和方法

3.5 卫星与运载火箭联合建模技术

3.6 小结

参考文献

第4章 卫星与运载火箭力学环境测量与分析技术

4.1 运载火箭飞行过程中的外载荷

4.1.1 风和紊流

4.1.2 发动机喷流噪声

4.1.3 空气动力噪声

4.1.4 发动机推力瞬变

4.2 运载火箭力学环境测量技术

4.2.1 运载火箭力学环境测量传感器原理

4.2.2 运载火箭力学环境测量传感器选型

4.2.3 运载火箭动态信号采集技术

4.2.4 运载火箭力学环境参数测量新技术

4.3 卫星力学环境测量技术

4.3.1 卫星力学环境测量原理

4.3.2 卫星测量系统工作模式

4.3.3 星载力学参数测量系统设计技术

4.3.4 典型卫星力学参数测量系统应用

4.4 卫星与运载火箭力学环境数据的处理方法

4.4.1 时频转化方法

4.4.2 过载参数的处理方法

4.4.3 速变参数的预处理方法

4.5 小结

参考文献

第5章 卫星力学环境试验条件设计技术

5.1 卫星正弦振动试验条件设计

5.1.1 卫星正弦振动试验条件设计

5.1.2 部组件正弦振动试验条件设计

5.2 卫星随机振动试验条件设计

5.2.1 随机振动试验条件设计方法

5.2.2 随机振动试验条件设计工程实例

5.3 卫星声试验条件设计

5.3.1 声试验条件设计方法

5.3.2 声试验条件设计工程实例

5.4 卫星冲击试验条件设计

5.4.1 冲击环境与冲击环境预示

5.4.2 冲击试验条件设计方法

5.4.3 冲击试验条件设计工程实例

5.5 卫星静力试验条件设计

5.5.1 静力试验条件设计方法与流程

5.5.2 静力试验条件设计实例

5.6 卫星力限振动试验条件设计

5.6.1 力限振动试验条件

5.6.2 力限条件设计方法

5.6.3 力限振动试验条件设计实例

5.7 小结

参考文献

第6章 卫星动力学环境试验技术

6.1 动力学环境模拟与试验评估

6.1.1 动力学环境模拟

6.1.2 力学环境模拟试验有效性评估

6.1.3 力学环境试验对产品的评价

6.2 卫星振动试验

6.2.1 振动环境模拟技术

6.2.2 振动环境试验技术

6.3 卫星声试验

6.3.1 声振环境模拟技术

6.3.2 声振环境试验技术

6.4 卫星冲击试验

6.4.1 卫星的冲击环境

6.4.2 冲击环境模拟技术

6.4.3 冲击环境试验技术

6.5 卫星准静态加速度环境模拟与试验

6.5.1 准静态加速度环境模拟技术

6.5.2 恒加速度试验技术

6.6 卫星模态试验

6.6.1 模态参数识別方法

6.6.2 模态试验方法

6.7 动力学虚拟试验技术

6.7.1 虚拟振动试验技术

6.7.2 振动试验系统闭环虚拟试验技术

6.8 小结

参考文献

第7章 卫星力限振动试验技术

7.1 力限控制理论

7.1.1 力限振动试验技术的发展

7.1.2 力限振动试验原理

7.2 力测量与处理技术

7.2.1 电流和电压方式

7.2.2 力传感器方式

7.2.3 力信号处理技术

7.3 力限振动试验系统

7.3.1 系统组成及控制原理

7.3.2 力测量工装

7.3.3 信号调节器的选用

7.4 力限控制效果验证

7.4.1 水平方向正弦振动试验

7.4.2 垂直方向随机振动试验

7.5 卫星力限振动试验

7.6 小结

参考文献

第8章 卫星与运载火箭联合动力学试验技术

8.1 全箭模态试验

8.1.1 全箭模态试验原理

8.1.2 全箭模态试验系统

8.1.3 全箭模态试验技术

8.2 星箭分离与整流罩分离试验

8.2.1 分离试验原理

8.2.2 分离试验系统

8.2.3 分离试验技术

8.3 卫星与运载火箭振动试验

8.3.1 振动试验原理

8.3.2 振动试验系统

8.3.3 振动试验技术

8.4 卫星与运载火箭噪声试验

8.4.1 噪声试验原理

8.4.2 噪声试验系统

8.4.3 噪声试验技术

8.5 卫星与运载火箭多维振动试验

8.5.1 多维振动试验原理

8.5.2 多维振动试验系统

8.5.3 多维振动试验技术

8.6 小结

参考文献

彩图

《卫星与运载火箭力学环境分析方法及试验技术》主要作者均具有丰富的卫星或运载火箭工程研制经验，在卫星和运载火箭力学环境分析方法和试验技术方面开展了系统深入研究，先后得到总装备部共性技术重点项目、总装备部支撑项目和国家973项目支持。本书系统提炼了项目研制过程中突破的多项关键技术及取得的创新成果，吸取了作者在以往工程实践中的方法和经验，并适当综合了国内外在该领域的主要进展，是力学与航天工程交叉学科领域的一部专业的科技著作。全书由马兴瑞、韩增尧统稿。本书是星箭力学环境较为系统一本专著，主要介绍了星箭力学环境分析预示的基本理论与方法以及试验验证技术。本书总体结构分为10章，第一和二章分别为前言和概述部分，第三到第五章主要介绍星箭力学环境分析、建模和力学环境参数遥测方法，第六章到第九章主要是介绍根据星箭耦合分析的结果开展地面振动试验条件设计和地面动力学试验方法，最后是星箭力学环境分析与试验技术展望。