[發明專利]適用于彈性連接結構的模型修正方法及裝置

在審

• 申請號: 202010107467.1
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111428392A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 楊寧
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種適用于彈性連接結構的模型修正方法，其特征在于，包括：

將被彈性連接結構連接的結構拆分為多個不同的子結構；

建立每個子結構的動力學模型；

根據各個子結構動力學模型中的質量矩陣和剛度矩陣，生成耦合的整體動力學模型；所述整體動力學模型包括整體質量矩陣和整體剛度矩陣；

根據所述整體剛度矩陣以及所述彈性連接結構對應的彈性連接內力表達式中的連接剛度矩陣，得到總體剛度矩陣，進而得到包括彈性連接剛度的結構動力學解析控制模型；

執行迭代操作，給定一初始連接剛度，輸入至所述結構動力學解析控制模型，輸出結構分析模態頻率，并用修正的連接剛度替代所述初始連接剛度，直至比對所述結構分析模態頻率與預設模態頻率一致；其中，所述預設模態頻率是針對所述彈性連接結構開展模態試驗得到；

輸出最終的連接剛度，并用該最終的連接剛度修正所述結構動力學解析控制模型。

2.根據權利要求1所述的模型修正方法，其特征在于，所述建立每個子結構的動力學模型，包括：

將各個子結構單獨劃分為有限元模型，其中每個子結構的有限元模型邊界條件與整體實際結構的有限元模型邊界條件一致；

分析各個子結構的低階模態，所述低階模態包括剛體模態和彈性模態；

求解各子結構的慣附模態；

建立各個子結構間連接點的對應關系；

利用低階模態和慣附模態計算各子結構減縮后的質量矩陣和剛度矩陣，進而得到各子結構的動力學模型。

3.根據權利要求1所述的模型修正方法，其特征在于，所述根據各個子結構動力學模型中的質量矩陣和剛度矩陣，生成耦合的整體動力學模型，包括：

將各子結構的動力學模型中的質量矩陣和剛度矩陣集合在一起，得到耦合的整體動力學模型；其中，集合矩陣時，非彈性連接方向各子結構在連接界面點上位移相等，彈性連接方向上各子結構在連接界面點上位移存在位移差，所述位移差被保留在坐標變換后的廣義位移中。

4.根據權利要求1所述的模型修正方法，其特征在于，還包括：

針對所述彈性連接結構開展模態試驗，以激振器或力錘施加激勵力作為輸入，以加速度作為輸出，通過傅里葉變換得到結構各測點相對輸入的傳遞函數，并采用模態識別方法辨識得到所述預設模態頻率。

5.一種適用于彈性連接結構的模型修正裝置，其特征在于，包括：

子結構拆分模塊，彈性連接結構連接的結構拆分為多個不同的子結構；

動力學模型建立模塊，建立每個子結構的動力學模型；

整體動力學模型生成模塊，根據各個子結構動力學模型中的質量矩陣和剛度矩陣，生成耦合的整體動力學模型；所述整體動力學模型包括整體質量矩陣和整體剛度矩陣；

總體剛度矩陣生成模塊，根據所述整體剛度矩陣以及所述彈性連接結構對應的彈性連接內力表達式中的連接剛度矩陣，得到總體剛度矩陣，進而得到包括彈性連接剛度的結構動力學解析控制模型；

迭代操作模塊，執行迭代操作，給定一初始連接剛度，輸入至所述結構動力學解析控制模型，輸出結構分析模態頻率，并用修正的連接剛度替代所述初始連接剛度，直至比對所述結構分析模態頻率與預設模態頻率一致；其中，所述預設模態頻率是針對所述彈性連接結構開展模態試驗得到；

修正模塊，輸出最終的連接剛度，并用該最終的連接剛度修正所述結構動力學解析控制模型。

6.根據權利要求5所述的模型修正裝置，其特征在于，所述動力學模型建立模塊，包括：

子結構有限元模型建立單元，將各個子結構單獨劃分為有限元模型，其中每個子結構的有限元模型邊界條件與整體實際結構的有限元模型邊界條件一致；

低階模態分析單元，分析各個子結構的低階模態，所述低階模態包括剛體模態和彈性模態；

慣附模態求解單元，求解各子結構的慣附模態；

對應關系建立單元，建立各個子結構間連接點的對應關系；

子結構動力學模型建立單元，利用低階模態和慣附模態計算各子結構減縮后的質量矩陣和剛度矩陣，進而得到各子結構的動力學模型。