火箭横向模态耦合型自激振动的稳定性分析与仿真模拟

为了深入研究火箭飞行试验中出现的自激振动现象,建立了一个基于弹性力与气动力耦合的两自由度线性系统,阐明了俯仰和偏航自由度之间由于位移反馈而引发自激振动的工作机理。通过对系统运动方程进行稳定性分析,得到平衡点失去渐进稳定特性并产生自激振动的判据。利用数值方法求解常微分方程组得到俯仰和偏航角位移时程曲线。仿真结果与试验数据对比表明,火箭飞行过程中出现的振动突然放大的现象是位移反馈导致的模态耦合型自激振动。此外,分析结果表明,自激振动发生前、后,通常会伴随有拍频振动或定频振动。