[發明專利]一種用于提高非線性顫振可靠度振動計算精度與計算效率的數據處理方法在審

申請號：	201911097348.6	申請日：	2019-11-12
公開（公告）號：	CN111079252A	公開（公告）日：	2020-04-28
發明（設計）人：	郭化超;王樹梁;戴仲謀;于曉英;孫春玲	申請（專利權）人：	山東交通職業學院
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06F119/14;G06F17/16
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	261206 山東***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于提高非線性可靠振動計算精度效率數據處理方法
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【權利要求書】：

1.一種用于提高非線性顫振可靠度振動計算精度與計算效率的數據處理方法，其特征在于，包括如下步驟：根據剛體運動學和小角度近似來計算結構模型的誤差傳播，利用齊次坐標變換對結構模型進行運動學分析，推導出空間誤差模型,對結構模型的精度進行全局敏感性分析,最后采用乘法降維法來降低計算的復雜性，最終得到影響結構模型精度的關鍵誤差項；

2.根據權利要求1所述的誤差模型建立，本發明采用常規的齊次變換矩陣、剛體運動學以及對不精確鏈接和運動副的小角度近似來預測模型的實際位移。實際位移可以通過傳遞矩陣和誤差矩陣相乘的方式從參考坐標系依次得到模型所在坐標系。所述誤差誤差傳遞步驟，誤差傳遞矩陣可依據具體的數據采集維度進行計算。

3.根據權利要求1所述的敏感性分析，為了對模型的誤差項進行全局敏感性分析，本發明定義以下兩個期望函數。

其中，x_-i代表n-1項元素的子向量，包含了除了x_i以外X向量中所有誤差成分。x_-ij則代表了除了x_i和x_j以外的其他所有誤差成分。

根據上式所定義的條件期望，輸出空間誤差的方差分解函數可以表達為，

其中，μ_Y＝E_X[Y]是整體空間誤差的期望。

上述函數的均值均為0，并且如果X_i獨立，那么這些函數是正交的。依賴于這兩個性質，整體誤差函數Y(X)可以被分解為一系列函數之和：

然后，Y的總方差可以分解為：

其中，V_i＝E_i[Y_i²(X_i)]，

敏感系數S_i，可以表達為：

同樣的，X_i，X_j的關聯性可以表達為，

4.根據權利要求1所述的乘法降維法，雖然在空間誤差的方差分解在概念上十分簡單，但是由于它的每個敏感系數包含了兩層高維集成，導致運算十分復雜。本發明采用乘法降維法來對高維模型進行近似。

這個原始輸入輸出關系的近似模型表達了本發明所采用的多元乘法降維法。