[發明專利]基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法

有效

• 申請號: 201811167233.5
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109359370B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 韓貴鑫;羅忠;李玉奇;張永強;張文笛;楊洪朋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，步驟如下：

第一步，對地點已有的大型支撐平臺建立全尺寸模型；

第二步，將支撐平臺的全尺寸模型放入Ansys Workbench中進行分析設置；

第三步，根據相關文獻和實測的輸出結果，預估出一組激勵源信息，將預估激勵源信息導入到Ansys Workbench中，對全尺寸模型進行響應譜分析，對激勵頻率和激勵幅值進行調整，直至仿真值與實測值差值小于設定值，此時輸入的激勵幅值和激勵頻率即為最優激勵解；

所述的激勵源信息包括激勵頻率和激勵幅值；

第四步，將待安置的大型精密結構全尺寸模型和最優激勵解同時輸入到AnsysWorkbench中進行響應譜分析，仿真得到待安置大型精密結構在同一地點的振動響應值。

2.如權利要求1所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第一步中，所述的建立全尺寸模型具體方式為：

利用建模軟件根據已有大型支撐平臺的圖紙建立其三維實體模型，其中大型支撐平臺有支撐腿和支撐平臺兩部分組成，支撐腿為地面與支撐平臺之間的連接物，支撐平臺由N個平板通過螺栓相連接組成；對支撐腿和支撐平臺進行材料設置。

3.如權利要求1或2所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第二步中，所述的分析設置采用在前處理中賦予全尺寸模型中各結構模塊的材料屬性，包括密度、泊松比、彈性模量、抗拉強度和屈服強度。

4.如權利要求1或2所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第三步中，所述的對激勵頻率和激勵幅值進行調整，具體方式為：

當仿真值與實測值的差值超過設定值，則對激勵幅值進行調節，直至找到最優的激勵幅值；當調節激勵幅值無法使仿真值與實測值的差值小于設定值，則對激勵頻率進行調整，直至仿真值與實測值的差值小于設定值為止。

5.如權利要求3所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第三步中，所述的對激勵頻率和激勵幅值進行調整，具體方式為：

以仿真值和實測值的誤差不超過設定值為目標，根據仿真值與實測值的差值進行調整，若仿真值與實測值的差值超過設定值，則對激勵幅值進行調節，直至找到最優的激勵幅值；若調節激勵幅值無法使仿真值與實測值的差值小于設定值，則對激勵頻率進行調整，直至仿真值與實測值的差值小于設定值為止。

6.如權利要求1或2或5所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第二步中，所述的分析設置包括：設置接觸對之間的接觸關系包括支撐腿與已有平臺之間的接觸形式和平板之間的接觸方式，分別將支撐腿與地面之間設為綁定接觸；支撐腿與平板之間設為摩擦接觸。

7.如權利要求3所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第二步中，所述的分析設置包括：

設置接觸對之間的接觸關系包括支撐腿與已有平臺之間的接觸形式和平板之間的接觸方式，分別將支撐腿與地面之間設為綁定接觸；支撐腿與平板之間設為摩擦接觸。

8.如權利要求4所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，第二步中，所述的分析設置包括：

設置接觸對之間的接觸關系包括支撐腿與已有平臺之間的接觸形式和平板之間的接觸方式，分別將支撐腿與地面之間設為綁定接觸；支撐腿與平板之間設為摩擦接觸。

9.如權利要求4所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，所述的設定值為5％。

10.如權利要求5所述的一種基于振動頻譜反推的大型結構地面振動響應預估方法，其特征在于，所述的設定值為5％。