本发明涉及运载火箭声振环境设计，尤其涉及一种整流罩声振预示方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：
1、运载火箭在发射主动飞行段，由发动机工作导致的喷流噪声和跨音速飞行段气动噪声会对整流罩产生恶劣的噪声环境，从而对整流罩结构的完整和单机设备的正常工作带来不利影响；在型号方案设计阶段，开展运载火箭整流罩声振环境预示工作，可为运载火箭各舱段和单机设备制定声振环境条件，；若制定的声振环境条件过低，运载火箭各单机未得到充分验证，存在重大安全隐患，若制定的声振环境条件过高，增加研发的周期成本，因此准确开展整流罩声振环境预示具有重要的意义。
2、对于现有的运载火箭型号，其整流罩声振环境条件可根据多次的飞行遥测数据进行修订和完善，但是对于新研运载火箭并未开展飞行试验，往往无法准确给出运载火箭整流罩内单机设备的声振环境条件，因此有必要开展整流罩声振环境预示工作。
3、目前大多数整流罩使用蜂窝夹层结构的复合材料，其蜂窝夹层结构相对复杂，若采用实体进行有限元建模，其有限元模型的单元数量较多，会导致计算结果精度较低及计算求解效率慢等问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种整流罩声振预示方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中整流罩使用蜂窝夹层结构的复合材料，若采用实体进行有限元建模，有限元模型的单元数量较多，导致结果精度较低及计算求解效率慢的技术问题。
2、第一方面，本发明提供一种整流罩声振预示方法，所述整流罩声振预示方法包括以下步骤：
3、获取当前运载火箭的结构设计数据，根据所述结构设计数据建立整流罩的实尺度几何模型；
4、根据所述实尺度几何模型建立整流罩力学等效模型，开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型；
5、基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，根据所述声振预示模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动及声场响应。
6、可选地，所述获取当前运载火箭的结构设计数据，根据所述结构设计数据建立整流罩的实尺度几何模型，包括：
7、获取当前运载火箭整流罩的结构设计数据，对所述结构设计数据进行三维建模，获得整流罩的实尺度几何模型。
8、可选地，所述根据所述实尺度几何模型建立整流罩力学等效模型，开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型，包括：
9、基于蜂窝板理论、等效板理论或三明治夹层板理论获取所述整流罩的力学性能等效参数；
10、对所述实尺度几何模型进行结构网格划分和单元属性定义，将所述力学性能等效参数赋予给初始有限元模型，获得整流罩力学等效模型；
11、开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型。
12、可选地，所述基于蜂窝板理论、等效板理论或三明治夹层板理论获取所述整流罩的力学性能等效参数，包括：
13、基于蜂窝板理论、等效板理论或三明治夹层板理论通过下式获取所述整流罩的力学性能等效参数：
14、
15、其中，te为等效后所述蜂窝夹层板的厚度，hf为等效前所述蜂窝夹层板的厚度，hc为等效前所述蜂窝夹层板夹心层的高度，ee为等效后所述蜂窝夹层板的弹性模型，ef为等效前所述蜂窝夹层板的弹性模量，ue为等效后所述蜂窝夹层板的等效泊松比，uf为等效前所述蜂窝夹层板的等效泊松比，ρe为等效后所述蜂窝夹层板的等效密度，ρc为等效前所述蜂窝夹层板夹心层的密度，ρf为等效前所述蜂窝夹层板的密度，k为附加质量系数。
16、可选地，所述对所述实尺度几何模型进行结构网格划分和单元属性定义，获得整流罩力学等效模型，包括：
17、对所述实尺度几何模型进行结构网格划分，获得一维梁单元、二维壳单元结构；
18、将所述二维壳单元结构作为整流罩等效壳体，将所述一维梁单元作为整流罩等效加强筋，根据所述整流罩等效壳体和所述整流罩等效加强筋生成有限元模型；
19、将所述力学性能等效参数赋予到所述有限元模型中，获得整流罩力学等效模型。
20、可选地，所述开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型，包括：
21、将所述整流罩结构水平悬挂，用动态激振器施加激励信号，基于频响函数识别出所述整流罩在自由状态下的模态特性参数，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼；
22、对初始待修正参数进行灵敏度分析，获得所述初始待修正参数中的敏感参数；
23、根据所述模态特性数据开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型，将所述敏感参数作为设计变量，获取所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型中对应所述设计变量的频率差和mac值，将所述频率差和所述mac值作为目标函数；
24、根据所述目标函数对所述设计变量进行优化迭代，确定最终修正参数；
25、根据所述最终修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型。
26、可选地，所述基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，根据所述声振预示模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动及声场响应，包括：
27、基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，所述声振预示模型的内外声腔网格结构为四面体单元；
28、将所述整流罩内外声腔耦合的声振预示模型的整流罩结构面单元和内声腔网格包络面进行双向流固耦合设置，获得整流罩声振耦合分析模型；
29、将所述整流罩的有限元结构的柱段底部进行固支约束，并在所述柱段底部添加障板，获得约束后的约束有限元模型；
30、将预设混响声场激励载荷施加在所述约束有限元模型的锥段和柱段上；
31、根据所述整流罩声振耦合分析模型对施加载荷后的约束有限元模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动响应和整流罩内部声场响应。
32、第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种整流罩声振预示装置，所述整流罩声振预示装置包括：
33、几何模型生成模块，用于获取当前运载火箭的结构设计数据，根据所述结构设计数据建立整流罩的实尺度几何模型；
34、修正模块，用于根据所述实尺度几何模型建立整流罩力学等效模型，开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型；
35、仿真分析模块，用于基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，根据所述声振预示模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动及声场响应。
36、第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种整流罩声振预示设备，所述整流罩声振预示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的整流罩声振预示程序，所述整流罩声振预示程序配置为实现如上文所述的整流罩声振预示方法的步骤。
37、第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有整流罩声振预示程序，所述整流罩声振预示程序被处理器执行时实现如上文所述的整流罩声振预示方法的步骤。
38、本发明提出的整流罩声振预示方法，通过获取当前运载火箭的结构设计数据，根据所述结构设计数据建立整流罩的实尺度几何模型；根据所述实尺度几何模型建立整流罩力学等效模型，开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型；基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，根据所述声振预示模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动及声场响应，能够简化了大型复杂结构的几何建模工作，提高结构建模效率，降低火箭研发周期成本，同时采用力学有限元等效和有限元模型修正保证了整流罩声振预示模型的准确性，极大提高了复合材料整流罩声振仿真预示的计算精度和计算效率，能够准确开展了整流罩声振环境预示，可为运载火箭各单机提供准确的声振环境条件。
1.一种整流罩声振预示方法，其特征在于，所述整流罩声振预示方法包括：
2.如权利要求1所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述获取当前运载火箭的结构设计数据，根据所述结构设计数据建立整流罩的实尺度几何模型，包括：
3.如权利要求1所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述根据所述实尺度几何模型建立整流罩力学等效模型，开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型，包括：
4.如权利要求3所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述基于蜂窝板理论、等效板理论或三明治夹层板理论获取所述整流罩的力学性能等效参数，包括：
5.如权利要求3所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述对所述实尺度几何模型进行结构网格划分和单元属性定义，获得整流罩力学等效模型，包括：
6.如权利要求3所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述开展模态试验获取所述整流罩的模态试验模型和模态特性数据，其中，所述模态特性数据包含频率、振型和阻尼，根据所述模态特性数据对所述整流罩力学等效模型和所述模态试验模型进行相关性分析，确定待修正参数，根据所述待修正参数修正所述整流罩力学等效模型，获得目标有限元模型，包括：
7.如权利要求1所述的整流罩声振预示方法，其特征在于，所述基于所述目标有限元模型建立整流罩内外声腔耦合的声振预示模型，根据所述声振预示模型进行整流罩声振仿真分析，获取不同频率下整流罩特定考核点的振动及声场响应，包括：
8.一种整流罩声振预示装置，其特征在于，所述整流罩声振预示装置包括：
9.一种整流罩声振预示设备，其特征在于，所述整流罩声振预示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的整流罩声振预示程序，所述整流罩声振预示程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的整流罩声振预示方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有整流罩声振预示程序，所述整流罩声振预示程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的整流罩声振预示方法的步骤。
