[發明專利]一種同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法

有效

• 申請號: 202010178822.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111460586B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉杰;朱民強;黃煜琪;王召霞;田亞利
• 申請（專利權）人: 浙江大勝達包裝股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 孫華

1.一種同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：在有限元軟件中構建去除滑動副間隙后的基礎線性結構，通過計算模態分析得到所述基礎線性結構的特性矩陣；

步驟二：根據所述基礎線性結構的特性矩陣，計算得到含滑動副間隙的非線性結構的擴展力傳遞矩陣；

步驟三：對所述含滑動副間隙的非線性結構進行振動測試，測量該結構激勵位置、滑動副間隙位置和參考位置處的位移響應信號和激勵力信號；

步驟四：根據所述測量得到的激勵力信號和位移響應信號，采用正則化方法求解構建所述非線性結構的時域非線性傳遞方程，計算得到所述非線性結構的滑動副間隙非線性力；

步驟五：根據滑動副間隙非線性力的分段表達式與所述步驟四中計算得到的滑動副間隙非線性力結合非線性最小二乘算法進行優化計算，優化輸出結果即為所述非線性結構的滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度。

2.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟一中，所述基礎線性結構的特性矩陣為去除滑動副間隙后的基礎線性結構的質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣。

3.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟二中，所述非線性結構的擴展力是指由激勵力以及間隙非線性力組成的非線性結構的外力。

4.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟三中，所述振動測試中由激勵力所引起的最大位移響應幅值大于間隙值。

5.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟二中，所述含滑動副間隙的非線性結構擴展力傳遞矩陣為：

其中，T_ex表示所述含滑動副的非線性結構擴展力的傳遞矩陣，N表示采集的位移響應的數據點數，A_d、B_d和C_d表示離散時間非線性狀態空間模型的系數矩陣。

6.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟四中，所述非線性結構的時域非線性傳遞方程為其中，f為激勵力，f_nl為間隙非線性力，x為位移響應。

7.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟五中，所述滑動副的間隙非線性力的分段非線性表達式為其中，x(l_c，t)表示滑動副間隙位置處測得的位移響應，d_c表示滑動副間隙的間隙值，k_c表示滑動副間隙的間隙接觸剛度。

8.根據權利要求1所述的同時辨識滑動副間隙的間隙值和間隙接觸剛度的方法，其特征在于，在步驟五中，所述非線性最小二乘算法進行優化計算的具體步驟為：

Θ(d_c，k_c)＝r^T(d_c，k_c)r(d_c，k_c)

其中，表示利用正則化方法構建非線性結構的時域非線性傳遞方程計算得到的滑動副間隙非線性力，表示通過優化迭代計算中預測的迭代參數結合滑動副間隙非線性力的分段表達式估計的滑動副間隙非線性力，r(d_c，k_c)表示計算得到的滑動副間隙非線性力與估計的滑動副間隙非線性力的殘差。