[發明專利]一種基于結構降階模型的幾何非線性靜氣動彈性分析方法

在審

• 申請號: 201711489928.0
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108052772A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 謝長川;安朝;楊瀾;楊超
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

1.一種基于結構降階模型的幾何非線性靜氣動彈性分析方法，其特征在于包括：

A)初始化，包括建立對象的有限元模型，該有限元模型包括多個節點、多個梁單元、多個集中質量單元，其中至少一部分節點上加載隨動力，該對象的根部六自由度固支，

B)確定對象的前N個結構模態，其中每個模態由其固有頻率和模態剛度表征，

C)確定降階模型建模所需的測試載荷及測試變形，包括：

選取前若干階模態作為結構分析模態

選定測試載荷為在由一階彎曲模態和一階扭轉模態組合的出的變形下產生的隨動氣動載荷：

w＝∑a1{φ1}+∑a2{φ6} (5)

其中，模態加權系數a1及a2取值使組合變形在合理范圍內

選定生成氣動力的載荷風速剔除過大的氣動力，從而形成N1組測試載荷，

將每組測試載荷加載在有限元模型上并進行非線性有限元計算，得到N1組測試變形，

D)利用回歸分析法建立非線性結構降階模型，包括：

輸入測試載荷與測試變形，給定結構非線性剛度系數形式如(4)式所示：

E N L ( p j , p l , p p ) i = Σ m = 0 Σ n = 0 m + n + t ≥ 2 Σ t = 0 A i p j m p l n p p t d x - - - ( 4 ) ]]>

利用最小二乘法對(4)式進行回歸分析，從而得到結構降階模型

E)利用非線性結構降階模型確定幾何非線性靜氣動彈性響應，包括在一定風速范圍內，對各風速條件下的對象的模型進行基于結構降階模型的靜氣動彈性分析，直至計算收斂，得到相應風速下機翼模型的穩定變形即靜氣動彈性響應。