[發明專利]一種復雜點式連接結構的動力學建模方法

有效

• 申請號: 201410594554.9
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN105631061B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 楊巍;高慶;盧鳳翎;梁德利;張皓;袁銳知
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

1.一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：根據整體結構形式，確定結構的零部件以及連接面；

步驟2：將結構模型導入有限元前處理軟件中，完成對不同零部件的分組處理和簡化；

步驟3：針對結構的零部件，根據提供的結構尺寸和材料屬性，進行動力學建模，根據結構特點，采用不同的有限元單元，完成對結構零部件的動力學建模；

步驟4：針對每個零部件，完成模型的初步確認：確認結構的尺寸、材料參數，并進行初步分析，確定有限元模型的質量、質心、轉動慣量參數與結構特性一致；

步驟5：針對點式連接面，對連接的前后面進行細化建模，確定點式連接個數；

步驟6：根據結構參數，確定點式連接點的位置參數；

步驟7：在步驟6中確定的連接點位置上，根據點式連接結構的長度，建立相應的梁單元；

步驟8：利用MPC多點約束，分別將梁單元的前后端點與前后連接結構固定連接，分別約束6個自由度；

步驟9：根據點式連接的材料屬性，調整連接梁單元的材料參數；

步驟10：對連接梁單元進行參數優化，變量為彈性模量，關注的目標為整體結構的固有頻率，當彈性模量接近某一值時，整體結構的固有頻率已基本穩定，取此時的材料參數為點式連接面的建模參數；

步驟11：利用步驟10中確定的參數進行點式連接的動力學建模，并預示整體固有頻率，并與結構的模態試驗結果進行對比，驗證該建模方法的有效性。

2.根據權利要求1所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述步驟2中結構模型為proe或catia結構模型。

3.根據權利要求1所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述步驟3中有限元單元包括梁單元、殼單元、實體單元。

4.根據權利要求1所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述步驟5中點式連接個數包括螺栓連接個數。

5.根據權利要求1所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述步驟9中材料參數包括彈性模量、泊松比以及密度。

6.根據權利要求5所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述步驟9中梁單元的彈性模量要低于其材料本身的彈性模量。

7.根據權利要求6所述的一種復雜點式連接結構的動力學建模方法，其特征在于：所述的梁單元的彈性模量為其材料本身彈性模量的1/10～1/20。