[發(fā)明專利]一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010573155.X | 申請日: | 2020-06-22 |
| 公開(公告)號: | CN111723506B | 公開(公告)日: | 2022-03-25 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 熊夫睿;黃茜;葉獻(xiàn)輝;沈平川;蘭彬 | 申請(專利權(quán))人: | 中國核動力研究設(shè)計院 |
| 主分類號: | G06F30/23 | 分類號: | G06F30/23;G06F119/14 |
| 代理公司: | 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220 | 代理人: | 張超 |
| 地址: | 610000 四川省*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 系統(tǒng) 分析 模型 各部 動力 貢獻(xiàn) 方法 | ||
1.一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,包括:
S1:建立反應(yīng)堆系統(tǒng)的動力分析模型,并提取所述動力分析模型中的全局質(zhì)量矩陣和全局剛度矩陣;
S2:根據(jù)所述全局質(zhì)量矩陣和全局剛度矩陣對所述動力分析模型進(jìn)行模態(tài)分析;
S3:根據(jù)所述模態(tài)分析獲取所述動力分析模型的模態(tài)應(yīng)變能方程,并根據(jù)所述模態(tài)應(yīng)變能方程獲取各階模態(tài)下各單一部件的模態(tài)應(yīng)變能;
S4:將各單一部件的模態(tài)應(yīng)變能歸一化后獲取歸一化模態(tài)應(yīng)變能,根據(jù)所述歸一化模態(tài)應(yīng)變能獲取各單一部件的動力貢獻(xiàn)程度;
其中,步驟S3包括以下子步驟:
對所述模態(tài)應(yīng)變能方程中的全局剛度矩陣進(jìn)行分塊,并根據(jù)分塊矩陣的乘法規(guī)則獲取各階模態(tài)下各單一部件的模態(tài)應(yīng)變能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,還包括以下步驟:
S5:根據(jù)所述模態(tài)分析獲取所述動力分析模型在各自由度方向的有效質(zhì)量,并根據(jù)各自由度方向的有效質(zhì)量和所述歸一化模態(tài)應(yīng)變能獲取各單一部件在各自由度上的動力貢獻(xiàn)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,根據(jù)下式獲取所述動力分析模型在各自由度方向的有效質(zhì)量:
式中為j階模態(tài)下動力分析模型的有效質(zhì)量;γj為模態(tài)參與因子;為第j階模態(tài)的振型;M為所述動力分析模型的全局質(zhì)量矩陣;d為位移載荷向量;
根據(jù)下式獲取各單一部件在各自由度上的動力貢獻(xiàn)度:
式中X為自由度方向;為p節(jié)點在第j階模態(tài)X自由度方向下的動力貢獻(xiàn)度;為p節(jié)點第j階模態(tài)的振型;Kpq為動力分析模型全局剛度矩陣中的分塊矩陣;為j階模態(tài)下動力分析模型在X自由度方向的有效質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,步驟S5包括以下子步驟:
S51:對各自由度方向的有效質(zhì)量進(jìn)行無量綱化處理獲取各階模態(tài)下有效質(zhì)量占結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的百分比;
S52:獲取各單一部件在各自由度上的動力貢獻(xiàn)度時,將有效質(zhì)量參與總質(zhì)量的百分比低于閾值的模態(tài)忽略。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,步驟S2中,根據(jù)下式對所述動力分析模型進(jìn)行模態(tài)分析:
式中ωj為第j階模態(tài)的固有頻率;為第j階模態(tài)的振型;M為所述動力分析模型的全局質(zhì)量矩陣;K為所述動力分析模型的全局剛度矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,所述模態(tài)應(yīng)變能方程為:
式中ωj為第j階模態(tài)的固有頻率;為第j階模態(tài)的振型;M為所述動力分析模型的全局質(zhì)量矩陣;K為所述動力分析模型的全局剛度矩陣;
根據(jù)下式對所述模態(tài)應(yīng)變能方程中的全局剛度矩陣進(jìn)行分塊:
式中K11至Knn均為全局剛度矩陣中的分塊矩陣;
根據(jù)下式獲取各階模態(tài)下各單一部件的模態(tài)應(yīng)變能:
式中為p節(jié)點在第j階模態(tài)下的模態(tài)應(yīng)變能;Kpq為動力分析模型全局剛度矩陣中的分塊矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種系統(tǒng)級分析模型各部件動力貢獻(xiàn)度分析方法,其特征在于,步驟S4中將各單一部件的模態(tài)應(yīng)變能歸一化后獲取歸一化模態(tài)應(yīng)變能采用下式獲取:
式中為p節(jié)點在第j階模態(tài)下的歸一化模態(tài)應(yīng)變能;Kpq為動力分析模型全局剛度矩陣中的分塊矩陣。
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