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火箭橇滑轨是一种大型高精度地面试验设备,主要用于航空航天设备及国防武器的动态模拟试验。由于其高速度、高加速度的试验环境,使得作为激励源的滑轨不平顺对火箭橇运行试验的可靠性和准确性有极大的影响。因此准确评价和严格控制火箭橇滑轨不平顺具有十分重要的应用价值和经济效益。本文采用滑轨谱时频转换理论和基于有限元的动力学仿真方法,围绕火箭橇滑轨不平顺评价及施工工艺进行深入研究,主要研究内容如下: (1)对火箭橇滑轨不平顺评价指标进行初步分析。针对某基地实测火箭橇滑轨不平顺数据及测量方案,分析火箭橇滑轨不平顺有效波长范围,计算数据时域统计特征、特征性检验指标和直线性评价指标。 (2)对火箭橇滑轨谱进行估计并建立了火箭橇滑轨建议谱。利用实测火箭橇滑轨不平顺数据,采用Welch法进行火箭橇原始功率谱估计,分析相应不平顺成因及影响因素;对原始谱进行平滑处理,通过对比参考国内轨道谱拟合模型,选择滑轨谱的拟合模型,采用非线性最小二乘法进行滑轨谱拟合,获取拟合参数,得到火箭橇滑轨建议谱。 (3)围绕滑轨谱反演算法进行研究,分析几种主要滑轨谱反演算法,并采用定量评价指标,对各滑轨谱反演算法特点及适用范围进行分析;在此基础上提出一种基于离散小波变换的适于高精度火箭橇滑轨不平顺的反演方法。 (4)采用有限元法建立火箭橇-滑轨系统耦合动力学模型,利用L-N非线性接触力模型和指数衰减摩擦模型建立非线性耦合接触;并计算火箭橇滑轨实测和反演的时域不平顺两组工况数据下的橇-轨系统动力响应;结合考虑火箭橇-滑轨系统加速度响应和火箭橇运行姿态数据,分析火箭橇滑轨不平顺对火箭橇-滑轨系统动力响应的影响。 (5)在上述研究基础上,结合火箭橇滑轨不平顺时域频域特征和火箭橇-滑轨系统动力响应计算结果,分析总结火箭橇滑轨不平顺评价及火箭橇滑轨施工技术研究。