考虑全局动力学特性约束的局部结构模型修正方法研究

详细信息    查看官网全文

• 论文作者：郭宁 ; 杨智春 ; 王乐
• 年：2016
• 作者机构：西北工业大学航空学院;
• 论文关键词：模型修正 ; 应变频响函数 ; 局部结构 ; 相关性分析 ; 灵敏度分析
• 会议召开时间：2016-08-12
• 会议录名称：第十六届全国模态分析与试验学术会议论文集
• 语种：中文
• 分类号：O342
• 学会代码：ZGZH
• 会议名称：第十六届全国模态分析与试验学术会议
• 会议地点：中国天津
• 主办单位：中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会
• 学会名称：中国振动工程学会
• 页数：1
• 文件大小：329k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

众所周知,要准确的进行结构动力学分析,首先必须建立合理的结构动力学分析模型,即在合理的假定下,通过有限单元法建立结构的动力学有限元模型。但是有限元建模的精度与建模人员的业务水平和工作经验密切相关,一般建立的有限元模型很难与实际结构很好的吻合,因此如何建立复杂工程结构高精度有限元模型成为了目前结构动力学计算仿真技术的研究难点。于是出现了结构动力学有限元模型修正的思想,它将有限元建模和结构的实验测试数据结合起来,首先根据结构的实际情况(包括结构的复杂程度、未来的分析工况等)建立具有先验性的有限元模型,再依据能反映真实结构动力学特性的测量结果(测试模态参数、频响函数或动响应)来修正有限元模型,使其在关心频段内与试验结果保持一致。应变频响函数可以很好的表征结构局部动力学特性,本文基于局部结构的应变频响函数相关性分析建立了一种适用于局部结构的动力学有限元模型修正方法。首先利用Craig-Bampton固定界面部件模态综合法获取局部结构的应变频响函数,并且建立实测的应变频响函数和仿真计算的应变频响函数之间的形状相关系数和幅值相关系数。然后在其相关系数灵敏度分析基础上建立用于模型修正的修正方程。模型修正中利用直接正则化技术求解建立的修正方法。为了保证用于有限元模型修正的实测应变频响函数数据的可靠性,本文利用待修正系统的可观格莱姆矩阵和可控格莱姆矩阵对应变频响函数测试系统中的传感器和作动器位置进行了优化。并且提出了一种新的修正变量选择方法来降低模型修正问题中由于修正变量选择不合理而引入的病态性。最后,通过一个四边固支加筋板的模型修正数值算例验证了本文提出的修正方法的可行性和有效性。从修正结果可以看出,提出的模型修正方法可以有效的矫正初始局部结构动力学模型的不准确性,并且方法对特定噪声具有很好的鲁棒性。

引文