(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111265833.7 (22)申请日 2021.10.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114117950 A (43)申请公布日 2022.03.01 (73)专利权人 中国运载火箭 技术研究院 地址 100076 北京市丰台区南大红门路1号 (72)发明人 吕计男　解海鸥　胡国暾　刘杰平　 马元宏　褚光远　孙兵　万爽　 张涛　郑平军　张静　蔡巧言　 张化照　李配缘　曾凡文　曹魏　 乙冉冉　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 范晓毅(51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 112182737 A,2021.01.0 5 CN 109933876 A,2019.0 6.25 季雨等.基于气动力降阶模型的高超 声速舵 面颤振分析. 《盐城工学院学报(自然科 学版)》 .2016,(第01期), 审查员 张一良 (54)发明名称 一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振 判断方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于做功原理的天地往 返飞行器颤振判断方法， 定义虚拟气动力做功为 广义气动力与广义位移的乘积， 通过在亚迭代中 实时计算虚拟气动力做功， 并通过时域数据发展 的阻尼特性判断气动力对结构做功的情况， 进而 判断飞行器的颤振是否发散。 本发 明虚拟气动力 做功相对广义位移为先验指标， 可以及早发现气 动弹性发散现象， 有效减少数值模拟需要的时间 代价， 具有较高的工程应用价 值。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114117950 B 2022.09.06 CN 114117950 B 1.一种基于做 功原理的天地往返飞行器颤振判断方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1构建用于飞行器颤振发散预示的虚拟广义气动力做功指标； 所述虚拟广义气动力做 功指标包括wt， wt+1，……wt+n， 其中wt， wt+1，……wt+n分别为t， t+1， ……t+n时刻的广义气动力 与t时刻广义位移的乘积， 其中Ttorsion为飞行器 最低阶扭转周期， α 为物理时 间步长； S2计算t时刻的广义气动力和广义 位移； S3根据t+i时刻的广义位移得到t+i+1时刻的广义气动力和广义位移， 直至得到t+n时 刻的广义气动力， 0＜i＜n； S4计算t， t+1， ……t+n时刻的广义气动力与t时刻广义位移的乘积， 得到wt， wt+1，…… wt+n； S5采用ARMA方法分别判断wt， wt+1，……wt+n时域数据发展的阻尼特性， 当wt， wt+1，…… wt+n的阻尼特性一致时， 执行步骤S6， 当wt， wt+1，……wt+n的阻尼特性不一致时， 使t+1＝t， 并 返回步骤S2； S6根据wt， wt+1，……wt+n时域数据的阻尼特性， 判断飞行器颤振是否发散 。 2.根据权利要求1所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方法， 其特征 在于， 所述 k≥4， n＝2k‑2‑1。 3.根据权利要求1所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方法， 其特征 在于， 所述 n＝3。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方 法， 其特征在于， 所述步骤S1和S4中， 广义位移为飞行器一个振动模态下的广义位移； 所述 S6中， 根据wt， wt+1，……wt+n判断飞行器颤振在所述 其中一个振动模态下 是否发散 。 5.根据权利要求4所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方法， 其特征 在于， 还包括： S7使步骤S1和S4中的广 义位移为飞行器另一个振动模态下的广义位移， 并重复步骤S1 ～S6， 判断飞行器颤振在所述另一个振动模态下 是否发散； S8按照需求重复步骤S7， 得到飞行器颤振在≥2个振动模态下的发散情况。 6.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方 法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 根据t时刻的CFD计算网格计算t时刻的广义气动力， 将t时 刻的广义气动力代入 结构动力学方程， 并求解结构动力学方程后， 得到t时刻各阶模态的广 义位移。 7.根据权利要求6所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方法， 其特征 在于， 所述步骤S3中， 将t+i时刻各 阶模态的广义位移求和得到三维全局位移， 根据三维全 局位移形成t+i+1时刻的CFD计算网格， 根据t+i+1时刻的CFD计算网格得到t+i+1时刻的广 义气动力和广义 位移， 直至得到t+n时刻的广义气动力， 0＜i＜n。 8.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种基于做功原理的天地往返飞行器颤振判断方权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117950 B 2法， 其特征在于， 所述步骤S6中， 当wt， wt+1，……wt+n时域数据发展的阻尼均为负， wt， wt+1，……wt+n均呈发散趋势， 判断为飞行器颤振发散； 当wt， wt+1，……wt+n时域数据发展的阻 尼均为正， wt， wt+1，……wt+n均呈收敛趋势， 判断为飞行器颤振不发散 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117950 B 3