[發(fā)明專利]一種基于靈敏度分析的利用溫度場(chǎng)識(shí)別熱物理參數(shù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910323285.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110059416B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜東;李震;費(fèi)慶國(guó);陳素芳;曹芝腑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

1.一種基于靈敏度分析的利用溫度場(chǎng)識(shí)別熱物理參數(shù)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)建立結(jié)構(gòu)有限元分析模型并賦值熱物理參數(shù)，熱物理參數(shù)為熱導(dǎo)率；施加溫度場(chǎng)邊界條件，并通過(guò)有限元分析軟件進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)分析，得到穩(wěn)定溫度場(chǎng)和穩(wěn)定溫度場(chǎng)的仿真溫度值；

(2)采用與有限元分析模型同一尺寸、同一材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)得到真實(shí)溫度場(chǎng)，并選擇其中具有代表性的測(cè)點(diǎn)；選取熱物理參數(shù)的初始參數(shù)，將初始參數(shù)攝動(dòng)1.2倍賦值為熱物理參數(shù)，代入有限元分析模型中進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)分析，得到穩(wěn)定溫度場(chǎng)作為真實(shí)溫度場(chǎng)，選取有限元分析模型中具有代表性的測(cè)點(diǎn)溫度為試驗(yàn)溫度值；

(3)對(duì)熱物理參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，即為溫度對(duì)熱物理參數(shù)的一階偏導(dǎo)，并根據(jù)試驗(yàn)溫度值與仿真溫度值之間的溫度差ΔT求解熱物理參數(shù)P，進(jìn)行熱物理參數(shù)的殘差分析，直至收斂即可以得到準(zhǔn)確的熱物理參數(shù)；具體步驟包括：

其中T_e為試驗(yàn)溫度值，T_a為仿真溫度值，A為靈敏度矩陣，Δp為熱物理參數(shù)的修正量，p_i+1為熱物理參數(shù)修正值，p_i為上次迭代參數(shù)值，i為從0開(kāi)始的整數(shù)；

ΔT＝T_e-T_a (1)

AΔp＝ΔT (2)

A^TAΔp＝A^TΔT (3)

Δp＝(A^TA)^-1A^TΔT (4)

p_i+1＝p_i+(A^TA)^-1ΔT (5)

循環(huán)迭代公式(4)、(5)，即可得到待修正熱物理參數(shù)，殘差和小于0.0001即表示收斂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靈敏度分析的利用溫度場(chǎng)識(shí)別熱物理參數(shù)的方法，其特征在于：所述邊界條件為：上邊界節(jié)點(diǎn)施加200℃，下邊界節(jié)點(diǎn)施加100℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靈敏度分析的利用溫度場(chǎng)識(shí)別熱物理參數(shù)的方法，其特征在于：所述有限元分析軟件為PATRAN。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于靈敏度分析的利用溫度場(chǎng)識(shí)別熱物理參數(shù)的方法，其特征在于：以結(jié)構(gòu)對(duì)稱中心線為界，選取位于對(duì)稱中心線一側(cè)的均勻分布于結(jié)構(gòu)上的測(cè)點(diǎn)為具有代表性的測(cè)點(diǎn)。