基于相关性理论的空间遥感器结构模型修正

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1、航天返回与遥感第33卷第1期32SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2012年02月基于相关性理论的空问遥感器结构模型修正郭崇岭1,2栗帅(1西北工业大学航空学院，西安710072)(2北京空间机电研究所，北京100076)摘要基于相关性理论建模方法，对空间遥感器进行仿真模态和试验模态的相关性分析。并通过关键参数的灵敏度分析和优化，实现了对遥感器有限元模型的修正。验证了相关性理论应用在遥感器结构动力学模型修正方面的可行性。关键词相关性理论灵敏度分析模型修正遥感器中图分类号：T

2、P703文献标识码：A文章编号：1009—8518(2012)01—0032—07DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．2012．O1．005CorrelationMethod-BasedModalUpdatingoftheSpaceRemoteSensorGUOChongling。LIShuai(1SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2BeijingInstituteo

3、fSpaceMechanics＆Electricity，Beijing100076，China)AbstractThepaperdiscussestheprocessofcomputerandtestaidedmodelingtechniquebasedoncorrelationmethod．Acertainkindofspaceremotesensorisusedasallexampletoverifythecapabilityfordynamicmodelupdating．Firstthecorre

4、lationanalysisofthetestmodalandsimulationmodalismade．Thenthesensitivityanalysisandoptmizationforkeyparametersareintroducedandfinallytheresultsaftermodelupdatingbasedonexperimentaldataaregiven．Itisverifiedthatthedynamicmodelupdatingoftheremotesensorcanber

5、ealizedwiththecorrelationtechnique．Keywordscorelationanalysis；sensitivityanalysis；modalupdating；remotesensor1引言在运载、发射过程中所经历的恶劣动力学环境直接关系到空间遥感器结构的动态特性。振动、冲击、过载等动力环境因素的存在，使得空间遥感器对结构设计提出了更高要求，有必要在设计过程中对空间遥感器关键结构进行基于有限元方法的仿真模态分析，了解和掌握其动力学特性。其意义不仅是避免结构在工作时发生共振

6、，更重要的是它是分析结构动态响应和其它动力学特性的基础。用来进行仿真模态分析的空间遥感器有限元模型必须要能体现真实结构的动态特性，这样仿真的结果才能进一步用来指导和优化产品设计。因此，进行基于相关性理论的仿真有限元模型结构动力学修正很有必要。在满足一定试验可靠度的前提下，模态试验的结果可作为验证有限元模型的标准．这可通过两者的相关性分析实现。可进一步基于相关陛分析结果，结合数值优化过程，实现基于模态试验数据对模态计算仿真模收稿日期：2011-03—29基金项目：国家重大科技专项工程第1期郭崇岭等：基于相

7、关性理论的空间遥感器结构模型修正33型的修正。基于相关性理论的模型修正技术得到了广泛的使用。同济大学汽车试验室对副车架进行了模态试验，并基于试验结果对有限元模型进行了相关性分析和模型修正[1]；长安汽车研究院仿真所基于相关性理论对车门有限元模型进行了优化[21；长春光学精密机械与物理研究所基于相关性理论对某遥感器支撑桁架有限元计算结果和试验模态测试结果进行了相关性分析，对有限元模型的建模准确性进行了判断；北京理工大学机械与车辆工程学院基于模态相关性理论利用试验数据对发动机整机模态进行了模型修正。本文以某

8、型号空间遥感器为例．进行了试验模态和有限元计算模态的相关性分析，并利用试验结果对有限元模型进行了修正。验证了使用相关性理论对遥感器进行结构动力学修正的可行性。2相关性理论当前，被广泛采用的结构模态分析方法有仿真和试验两种。通过仿真的方法进行模态分析具有速度快、成本低、获取信息丰富等显著优点。但是，若想通过仿真获得精确结果，关键要建立准确的结构有限元模型。Motterhsead，指出由于有限元模型中不可避免会存在结构误差、参数误差和阶次误差_