基于频响函数的有限元模型修正及其应用研究

【摘要】： 基于频响函数的结构有限元模型修正技术是当前结构动力学领域的重要研究方向之一。本文围绕结构有限元模型修正这一主题,对结构理论/试验建模、理论/试验模型相关分析、动力缩聚、基于频响函数的结构有限元模型修正、基于patran的二次开发等领域展开研究。 系统论述了模型修正理论的相关内容:矫正方法、自由度匹配、模型相关分析、灵敏度分析以及修正方法的有效性检验。 对90年代以来广受关注的直接基于频率响应函数的结构有限元模型修正算法进行探索研究。研究了参与修正的频响函数点数的选择,阻尼情况等对修正算法收敛特性及修正模型精度的影响;并以仿真计算和实物试验为对象对基于频响函数的结构有限元模型修正算法进行了研究。修正后的理论模型与试验模型符合良好,可以满足实际工程应用要求。 接口二次开发是目前结构有限元模型修正技术比较活跃的一个应用领域。针对有限元模型修正过程需要不断进行大量的计算的情况,用户如要将这些算法用于工程的实际应用,需要有成熟的商用前后处理软件的支持。为此,解决修正程序与现有有限元软件的接口问题是十分必要的。本论文使用Patran做前处理,并基于Patran的二次开发,使用PCL语言编写出有限元模型修正程序与现有工程有限元软件的接口程序,完成有限元模型修正。此研究是一种非常经济可行的方法。