[發明專利]一種基于基礎激勵響應數據的考慮阻尼的模型修正方法

有效

• 申請號: 201410136308.9
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103886160A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 袁昭旭;于開平;鄭重;韓增堯;鄒元杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及考慮阻尼的模型修正方法。

背景技術

隨著工業技術的不斷發展，傳統的依靠試驗技術來進行產品設計已遠不能滿足設計者的需求。利用現代高速發展的計算機技術，通過計算機仿真來實現對產品的預示已經逐漸為設計者所廣泛應用。有限元技術是一種具有很強工程實際應用價值的計算機仿真技術，利用有限元模型可以快速地實現對產品的各種力學環境及特征的預示。

有限元模型修正是現代力學仿真領域的一項重要研究內容，尤其是對于大型復雜結構（衛星、火箭、飛船等），模型修正可以有效地提高其動力學仿真的預示精度，從而加快設計流程，提高工程質量與效率。在有限元模型修正領域中，針對響應數據的模型修正方法一直為專家學者所關注。一般的模型修正流程是，首先利用實驗得到對應結構的相關動力學特征（包括模態、響應等），然后利用優化迭代或者矩陣求解的方法，以有限元模型計算得到的動力學特征與實驗得到的動力學特征之間的殘差作為目標，對修正方程進行求解，最終得到期望修正的參數或者矩陣。通過模型修正，可以使有限元模型對于結構動力學響應的預示與實際結構更加吻合，提高有限元模型的預示能力。利用修正后的有限元模型，可以對產品在不同力學環境下的狀態、強度進行預示，從而減少試驗成本，提高工程效率。

已有學者針對基礎激勵響應實驗設計了對應的模型修正方法，但是在這些方法中，均沒有提出考慮阻尼的修正方案。

發明內容

本發明是要解決現有的基于響應的模型修正方法中由于未考慮阻尼修正的問題，致使模型對于動力學響應的預示精度降低，降低產品的設計效率，增加試驗成本的問題，進而提供了一種基于基礎激勵響應數據的考慮阻尼的模型修正方法。

基于基礎激勵響應數據的考慮阻尼的模型修正方法按以下步驟實現：

一、首先，利用有限元軟件建立系統的有限元仿真模型，有限元仿真模型建立完成后，將物理矩陣中的剛度K、結構阻尼G、粘性阻尼C與質量矩陣M導出，得到考慮阻尼的系統動力學方程：

([K]+i[G]+iω[C]-ω²[M]){u}={f}

對其中剛度K、結構阻尼G、粘性阻尼C、質量矩陣M，按照有限元仿真模型中與振動臺的連接情況進行分區，得到子矩陣：

[K]=[K11][K12][K21][K22],[G]=[G11][G12][G21][G22],[C]=[C11][C12][C21][C22],[M]=[M11][M12][M21][M22]]]>