一种基于伪随机向量的假设模态集构造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于伪随机向量的假设模态集构造方法，包括以下步骤：采用有限单元法构建N自由度系统动力学方程；对系统进行特征值分析，得到系统若干阶模态；生成一组伪随机向量，所述伪随机向量个数根据得到的模态数确定；采用得到的系统模态和伪随机向量组，构造假设模态集；将得到的假设模态集与系统模态组成新的模态集，用于构造系统剩余柔度矩阵。本发明专利技术可以根据任意已知模态向量组构造假设模态集，并且极大的简化了子结构模态综合技术计算剩余柔度矩阵的过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构动力学分析
，特别是一种基于伪随机向量的假设模态集构造方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，在工程结构设计过程中需要面对越来越多的大型复杂结构。在对此类大型复杂结构进行动力学分析时，往往会面临有限元模型过于庞大而导致计算成本过高的问题，这样无形中会延长整个结构设计周期。目前，子结构模态综合法是一种有效的减缩模型规模的技术手段。其中由于自由界面子结构模态综合法可以更为方便地与实验数据对接，于是在工程结构设计中得到了广泛应用。这种方法在对模型进行减缩的过程中，主要采用了模态截断的方法，仅保留对结构动力学特性影响较为明显的低阶模态以达到模型降阶的目的。然而，直接舍去高阶模态的自由界面方法往往计算精度较低，已经无法适应现阶段的结构设计要求。于是，通过考虑剩余柔度即保留高阶模态对结构动特性的影响，便成为自由界面子结构模态综合法提高计算精度的主要思路。现有的自由界面模态综合法计算剩余柔度矩阵的主要流程如图1所示，主要有以下两个方面的问题：1)通常要对无刚体模态与有刚体模态两种情形分别处理，没有统一的计算模式。2)在处理存在刚体模态的子结构剩余柔度矩阵的求解问题时，通常需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于伪随机向量的假设模态集构造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采用有限单元法构建N自由度系统动力学方程；步骤2，对步骤1中的系统进行特征值分析，得到系统若干阶模态；步骤3，生成一组伪随机向量，所述伪随机向量个数根据步骤2得到的模态数确定；步骤4，采用步骤2中得到的系统模态和步骤3中得到的伪随机向量组，构造假设模态集；步骤5，将步骤4得到的假设模态集与步骤2中得的系统模态组成新的模态集，用于构造系统剩余柔度矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种基于伪随机向量的假设模态集构造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采用有限单元法构建N自由度系统动力学方程；步骤2，对步骤1中的系统进行特征值分析，得到系统若干阶模态；步骤3，生成一组伪随机向量，所述伪随机向量个数根据步骤2得到的模态数确定；步骤4，采用步骤2中得到的系统模态和步骤3中得到的伪随机向量组，构造假设模态集；步骤5，将步骤4得到的假设模态集与步骤2中得的系统模态组成新的模态集，用于构造系统剩余柔度矩阵。2.根据权利要求1所述的基于伪随机向量的假设模态集构造方法，其特征在于，步骤1所述采用有限单元法构建N自由度系统动力学方程，具体如下：Mu··+Ku=f---(1)]]>其中，M为系统质量矩阵，K为系统刚度矩阵，u为广义位移向量，f为广义载荷向量。3.根据权利要求1所述的基于伪随机向量的假设模态集构造方法，其特征在于，步骤2所述对步骤1中的系统进行特征值分析，得到系统若干阶模态，其中若干阶模态组成向量组4.根据权利要求1所述的基于伪随机向量的假设模态集构造方法，其特征在于，步骤3所述生成一组伪随机向...

【专利技术属性】
技术研发人员：何欢，王陶，陈国平，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32