基于部件级模型修正的某发动机整机动态特性计算

作者：张帆; 叶莺樱; 耿斌斌; 王慧; 邹宜霖

来源：载人航天, 2023, 29(02): 229-237.

DOI：10.16329/j.cnki.zrht.2023.02.014

• 液体火箭发动机
• 整机动力学
• 结构优化方法
• 局部结构
• 模态分析

针对型号研制初期产品缺乏试验、动力学识别误差较大的问题，采用一种经修正的简化模型计算发动机动特性。首先，使用多类型有限元单元进行整机刚度等效简化建模及单元耦合，计算得到喷管延伸段的结构模态特性；然后，对比喷管延伸段简化模型、全三维模型与振动台模态试验结果，以100 Hz内主要模态频率为优化目标，使用多目标遗传优化算法对简化模型进行修正重构；最后，计算重建后整机模型动态特性，得到发动机模态特性与各部件位置谐响应分布规律。该模型修正方法在型号研制初期不具备试验条件情况下，能通过多轮模型修正得到较为准确的整机动特性。

• 单位
  北京航天动力研究所; 首都航天机械有限公司