基于改进型多项式混沌展开的固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析.pptxVIP

基于改进型多项式混沌展开的固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析汇报人：2024-01-25

CATALOGUE目录引言固体火箭发动机药柱低温点火不确定性问题改进型多项式混沌展开方法基于改进型多项式混沌展开的量化分析模型算例分析与验证结论与展望

01引言

研究背景与意义固体火箭发动机药柱低温点火不确定性对发动机性能和安全性具有重要影响。改进型多项式混沌展开方法能够有效地处理非线性问题，为固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析提供了新的思路。该研究对于提高固体火箭发动机的设计水平、优化发动机性能以及保障飞行安全具有重要意义。

国内外学者在固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析方面已经开展了一定的研究工作。目前，多项式混沌展开方法在处理不确定性问题中得到了广泛应用，但其在固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析中的应用相对较少。未来，随着计算机技术和数值方法的不断发展，基于改进型多项式混沌展开的固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析将具有更加广阔的应用前景。国内外研究现状及发展趋势

本文旨在基于改进型多项式混沌展开方法，对固体火箭发动机药柱低温点火不确定性进行量化分析，为固体火箭发动机的设计和优化提供理论支持。研究目的首先，建立固体火箭发动机药柱低温点火过程的数学模型；其次，利用改进型多项式混沌展开方法对模型中的不确定性参数进行展开；接着，通过数值模拟和实验验证相结合的方法，对展开后的模型进行求解和分析；最后，对结果进行讨论和总结，提出相应的优化建议。研究内容本文研究目的和内容

02固体火箭发动机药柱低温点火不确定性问题

药柱低温点火是固体火箭发动机启动过程中的关键环节，涉及复杂的物理化学反应。在低温环境下，药柱的点火性能受到多种因素影响，如温度、压力、点火器能量等。点火过程中药柱内部的燃烧波传播、燃烧稳定性以及点火延迟等是研究的重点。药柱低温点火过程描述

环境条件不确定性包括温度、压力等环境参数的变化，对药柱点火性能产生显著影响。药柱材料不确定性药柱材料的成分、结构以及制造工艺等因素都会导致点火性能的不确定性。点火系统不确定性点火器的能量输出、点火位置以及点火时序等因素也是不确定性的重要来源。不确定性来源分析030201

03发动机性能下降不确定性对发动机的推力、比冲等性能指标产生负面影响，降低发动机的整体性能。01点火可靠性降低不确定性可能导致点火失败或点火延迟，严重影响发动机的启动可靠性。02燃烧不稳定不确定性因素可能引起药柱内部燃烧波的不稳定传播，导致发动机工作异常。不确定性对发动机性能影响

03改进型多项式混沌展开方法

123多项式混沌展开是一种基于多项式基函数的随机过程表示方法，用于描述随机输入与输出之间的映射关系。该方法通过选取适当的多项式基函数，将随机输入表示为一系列多项式系数的线性组合，进而构建出随机过程的数学模型。多项式混沌展开具有收敛性、正交性和易于计算等优点，适用于处理具有随机输入的不确定性问题。多项式混沌展开基本原理

改进型多项式混沌展开方法是在传统多项式混沌展开的基础上，引入新的基函数和展开策略，以提高方法的精度和效率。改进型多项式混沌展开方法还结合了其他不确定性量化技术，如灵敏度分析、蒙特卡罗模拟等，以提供更全面的不确定性信息。该方法通过增加基函数的数量和类型，以及采用更高效的数值算法，实现了对复杂随机过程更准确的描述和模拟。改进型多项式混沌展开方法介绍

方法优点与适用范围高精度通过增加基函数数量和采用高效数值算法，提高了方法的精度和分辨率。高效率相比传统方法，改进型多项式混沌展开方法具有更快的收敛速度和更低的计算成本。

方法优点与适用范围01灵活性：该方法适用于处理各种类型和来源的不确定性，包括随机输入、模型参数和结构不确定性等。02改进型多项式混沌展开方法适用于以下范围03固体火箭发动机药柱低温点火过程的不确定性量化分析。

方法优点与适用范围其他涉及随机输入和复杂非线性映射关系的不确定性问题。需要高精度和高效率不确定性量化结果的工程和科学应用领域。

04基于改进型多项式混沌展开的量化分析模型

模型建立过程根据问题的特点和需求，选择适合的多项式混沌展开基函数，如Hermite多项式、Legendre多项式等。构建多项式混沌展开模型利用选定的基函数，构建固体火箭发动机药柱低温点火过程的多项式混沌展开模型，该模型能够描述输入参数与输出响应之间的非线性关系。模型参数求解通过最小二乘法、最大似然估计等方法，求解多项式混沌展开模型的参数，使得模型能够准确地拟合实验数据或仿真结果。确定多项式混沌展开基函数

输入参数选择根据固体火箭发动机药柱低温点火过程的特点和影响因素，选择对点火性能有显著影响的输入参数，如环境温度、压力、药柱成分等。输入参数处理对选定的输入参数进行预处理，如数据清洗、