本發(fā)明涉及液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的仿真驗(yàn)證方法，具體涉及一種用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、數(shù)字化是未來技術(shù)發(fā)展的必然趨勢?，F(xiàn)行研發(fā)模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)研制中，驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案是否可行，主要以縮比試驗(yàn)或全尺寸產(chǎn)品試驗(yàn)為主，存在驗(yàn)證滯后、成本高、功能邏輯驗(yàn)證缺失等問題，無法滿足數(shù)字化研制的要求。因此需要利用數(shù)字化手段開展發(fā)動(dòng)機(jī)功能、性能驗(yàn)證，以提前暴露方案不足，避免方案反復(fù)，從而減少迭代次數(shù)，縮短研制周期，降低研制成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證方式滯后、成本高、功能邏輯驗(yàn)證缺失等技術(shù)問題，提出一種用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)及方法，將mbse理論與發(fā)動(dòng)機(jī)研制特點(diǎn)相結(jié)合，本發(fā)明提出了基于仿真技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)功能、性能及其聯(lián)合仿真驗(yàn)證方法，實(shí)現(xiàn)基于仿真技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)方案充分論證和早期驗(yàn)證。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

3、一種用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型生成模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真模型生成模塊；

4、發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型生成模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型生成單元和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成單元；

5、發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真模型生成模塊包括發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型生成單元、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型生成單元及發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型生成單元；

6、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型生成單元的一個(gè)輸入與靜態(tài)仿真組件模型庫相接，且發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型生成單元與發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型生成單元存在交互的映射關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能與發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能聯(lián)合仿真，用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)需求

7、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型生成單元的一個(gè)輸入與動(dòng)態(tài)仿真組件模型庫相接，且發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型生成單元與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成單元存在交互的映射關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能聯(lián)合仿真，用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)需求；

8、發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型生成單元的一個(gè)輸入與可靠性仿真組件模型庫相接，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型生成單元與發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型存在交互的映射關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功能與發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能聯(lián)合仿真，用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性需求。

9、進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型生成單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層靜態(tài)功能仿真模型生成子單元、發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層靜態(tài)功能仿真模型生成子單元和發(fā)動(dòng)機(jī)組件層靜態(tài)功能仿真模型生成子單元；

10、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成子單元、發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成子單元和發(fā)動(dòng)機(jī)組件層動(dòng)態(tài)功能仿真模型生成子單元。

11、本發(fā)明還提供一種用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證方法，采用上述的用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)其特殊之處在于，包括以下步驟：

12、s1、構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型，發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型；

13、s2、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型獲得發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)模型；

14、基于發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)模型和對應(yīng)的靜態(tài)仿真組件模型庫或動(dòng)態(tài)仿真組件模型庫或可靠性仿真組件模型庫，分別構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型；發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型組成發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真模型；

15、s3、采用xml格式文件建立發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型與發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真模型之間的映射關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行功能仿真過程中調(diào)用性能仿真模型開展對應(yīng)的計(jì)算驗(yàn)證，并將結(jié)果反饋給對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)需求模塊，判斷設(shè)計(jì)是否滿足要求；

16、s4、仿真驗(yàn)證

17、s4.1、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型與發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型聯(lián)合仿真

18、根據(jù)步驟s2中建立的映射關(guān)系，調(diào)用發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型進(jìn)行靜態(tài)特性仿真，將靜態(tài)特性仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)需求模塊，判斷靜態(tài)特性仿真結(jié)果是否滿足靜態(tài)需求；

19、同時(shí)，采用發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)功能仿真模型進(jìn)行靜態(tài)功能仿真，將靜態(tài)功能仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)需求模塊，判斷靜態(tài)功能仿真結(jié)果是否滿足靜態(tài)需求；

20、若靜態(tài)特性仿真結(jié)果和靜態(tài)功能仿真結(jié)果均滿足靜態(tài)需求，則驗(yàn)證結(jié)束；若靜態(tài)特性仿真結(jié)果和/或靜態(tài)功能仿真結(jié)果不滿足靜態(tài)需求，則調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)重新進(jìn)行驗(yàn)證，直至驗(yàn)證結(jié)束；

21、s4.2、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型聯(lián)合仿真

22、根據(jù)步驟s2中建立的映射關(guān)系，調(diào)用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性仿真，將動(dòng)態(tài)特性仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)需求模塊，判斷動(dòng)態(tài)特性仿真結(jié)果是否滿足動(dòng)態(tài)需求；

23、同時(shí)，采用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)功能仿真模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能仿真，將動(dòng)態(tài)功能仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)需求模塊，判斷動(dòng)態(tài)功能仿真結(jié)果是否滿足動(dòng)態(tài)需求；

24、若動(dòng)態(tài)特性仿真結(jié)果和動(dòng)態(tài)功能仿真結(jié)果滿足動(dòng)態(tài)需求，則驗(yàn)證結(jié)束；若動(dòng)態(tài)特性仿真結(jié)果和/或動(dòng)態(tài)功能仿真結(jié)果不滿足動(dòng)態(tài)需求，則重新調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)重新進(jìn)行驗(yàn)證，直至驗(yàn)證結(jié)束；

25、s4.3、發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型與發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型聯(lián)合仿真

26、調(diào)用發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型進(jìn)行可靠性仿真，將可靠性仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性需求模塊，判斷可靠性仿真結(jié)果是否滿足可靠性需求；

27、同時(shí)，采用發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型進(jìn)行功能仿真，將功能仿真結(jié)果反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性需求模塊，判斷功能仿真結(jié)果是否滿足可靠性需求；

28、若可靠性仿真結(jié)果和功能仿真結(jié)果均滿足可靠性需求，則驗(yàn)證結(jié)束；若可靠性仿真結(jié)果和/或功能仿真結(jié)果不滿足可靠性需求，則調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)重新進(jìn)行驗(yàn)證，直至驗(yàn)證結(jié)束；

29、步驟s4.1、步驟s4.2及步驟s4.3順序可根據(jù)驗(yàn)證需求調(diào)換。

30、進(jìn)一步地，步驟s1中，所述構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型具體為：構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層功能仿真模型、發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層功能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)組件層功能仿真模型，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層功能仿真模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層動(dòng)態(tài)功能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層靜態(tài)功能仿真模型；發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層功能仿真模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層動(dòng)態(tài)功能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)層靜態(tài)功能仿真模型；發(fā)動(dòng)機(jī)組件層功能仿真模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)組件層動(dòng)態(tài)功能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)組件層靜態(tài)功能仿真模型。

31、進(jìn)一步地，步驟s2中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型獲得發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)模型后，還包括根據(jù)預(yù)設(shè)的簡化規(guī)則，對發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)模型進(jìn)行簡化的步驟，以便于加快仿真模擬的速度，提高仿真效率。

32、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特殊之處在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證方法的步驟。

33、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括處理器、與所述處理器連接的存儲(chǔ)器以及可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特殊之處在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述用于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真驗(yàn)證方法的步驟。

34、本發(fā)明的有益效果：

35、1、本發(fā)明構(gòu)建的發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型，對發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行功能仿真，提前暴露方案不足，避免方案反復(fù)，可以減少迭代次數(shù)，縮短研制周期，降低研制成本。

36、2、通過建立動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能仿真模型、發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)性能仿真模型和發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性性能仿真模型，并通過xml格式文件統(tǒng)一連接端口，將發(fā)動(dòng)機(jī)功能仿真模型與發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真模型建立映射關(guān)系，形成以功能仿真模型為為主體，在需要的時(shí)候調(diào)用不同的性能模型，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功能與靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、可靠性等性能的仿真聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)方案論證階段的完整功能邏輯驗(yàn)證。

37、3、按照發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層、子系統(tǒng)層、組件層分別建立功能仿真模型，可以對發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)方案進(jìn)行更完善的驗(yàn)證評價(jià)。