[發明專利]基于超單元結合虛擬變形法的橋梁靜力有限元模型修正方法

有效

• 申請號: 201410360183.8
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104091033B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 劉洋;馬俊;聶玨光;張紹逸;楊昌熙
• 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: 岳泉清

1.基于超單元結合虛擬變形法的橋梁靜力有限元模型修正方法，其特征在于，該方法的具體過程為：?

步驟一：利用超單元技術對橋梁結構初始有限元模型進行縮聚，獲取縮聚后的橋梁結構有限元模型；?

步驟二：根據步驟一獲取的橋梁結構有限元縮聚模型，結合虛擬變形法建立橋梁結構有限元模型的代理模型；?

步驟三：根據步驟二獲取的橋梁結構有限元模型的代理模型，進行基于靜力信息的橋梁結構有限元模型修正。?

2.根據權利要求1所述基于超單元結合虛擬變形法的橋梁靜力有限元模型修正方法，其特征在于，步驟一所述獲取縮聚后的橋梁結構有限元模型的具體過程為：?

步驟一一、設橋梁結構含有n個自由度，其特征方程表示為：?

式中，λ_i和分別表示橋梁結構的特征值和特征向量，其中i＝1,2,3…n；K和M分別表示剛度矩陣與質量矩陣；?

步驟一二、設x同時表示位移和特征向量，將位移向量分為主自由度方向x_m和從自由度方向x_s，其中m和s分別代表主自由度和從自由度，將剛度矩陣按照自由度的不同劃分成四個子矩陣K_mm、K_ms、K_sm和K_ss，將質量矩陣按照自由度的不同劃分成四個子矩陣M_mm、M_ms、M_sm和M_ss，則式(1)轉化為：?

式中，f代表力向量，f_m表示主自由度方向上的力向量；f_s表示從自由度方向上的力向量，λ表示特征值；?

步驟一三、忽略從自由度方向上的慣性力，即令f_s＝0，將式(2)展開，由第二行的等式獲取坐標變化式：?

x_s＝-K_ss^-1K_smx_m＝C_Gx_m???(3)?

式中，C_G＝-K_ss^-1K_sm；?

步驟一四、建立坐標轉換公式：?

式中，I_m為單位陣，T_G為轉換矩陣；?

步驟一五、根據步驟一四的坐標轉換公式(4)計算超單元的剛度矩陣K_super和質量矩陣M_super：?

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