[發明專利]基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識系統及方法

有效

• 申請號: 201210551643.6
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103049608A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 曾捷;穆昊;李繼峰;周雅斌;張倩昀
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識系統，其特征在于包括：用于測量板殼結構應變值的傳感器、數據處理器、計算機；其中，所述數據處理器輸入端與用于測量板橋結構應變值的傳感器，輸出端與計算機連接。

2.根據權利要求1所述的基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識系統，其特征在于所述用于測量板殼結構應變值的傳感器為光纖布拉格光柵傳感器，所述數據處理器為光柵解調儀。

3.根據權利要求1或2所述的基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識系統，其特征在于計算機中安裝有MATLAB軟件，通過MATLAB的定位程序對數據處理器的輸出值進行處理。

4.基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識方法，其特征在于使用權利要求1或2或3所述的利用約束邊應變極值坐標判定載荷加載點的系統實現，具體包括如下步驟：

步驟1，以板殼結構上的一點為原點建立二維坐標系，建立加載點坐標與對應應變極值坐標的映射關系；

步驟2，在所述板殼結構上布局用于測量板殼結構應變值的傳感器：沿板殼結構約束邊均勻布置傳感器，所述傳感器粘貼方向與約束邊垂直；

步驟3，對加載點加載載荷，根據按照步驟2所述方式布局的傳感器的響應數據，對步驟1確定的映射關系反演得到加載點目標。

5.根據權利要求4所述的基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識方法，其特征在于所述步驟1中建立載荷加載點坐標與應變極值坐標的映射關系的具體方法如下：

步驟A，在板殼結構上取n個樣本加載節點，在第k個樣本加載節點上加載載荷，利用有限元仿真方法得到第k個樣本加載節點對應的應變極值坐標；其中，n為自然數，k為小于n的自然數；

步驟B，構建由每個樣本加載節點坐標及其相應應變極值坐標組成的矩陣，并建立樣本加載節點坐標及其相應應變極值坐標間映射關系。

6.根據權利要求4或5所述的基于約束邊應變極值坐標的載荷辨識方法，其特征在于所述步驟3的具體實施方式如下：

步驟a，對待判位加載點加載載荷，記錄傳感器的響應數據，根據傳感器響應數據得到待判位加載點的應變極值坐標；

步驟b，尋找距離待判位加載點對應應變極值坐標最近的i個樣本加載節點對應應變極值坐標，計算待判位加載點對應應變極值坐標與i個樣本加載節點對應應變極值坐標的距離d_i，i為小于n的自然數；

步驟c，利用步驟a所述的i個樣本加載節點對應應變極值坐標，反演步驟1得到的影射關系，得到i個樣本加載節點加載坐標(x_i,y_i)；利用反距離加權插值法確定待判位加載點坐標(x₀,y₀)。