一种基于区间逐维分析的单源动载荷识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区间逐维分析的单源动载荷识别方法。首先，在结构确定性参数条件下，以核函数矩阵、测量位移响应信号与最佳正则化参数建立动载荷识别模型；其次，确定最佳平方逼近函数的阶数及高斯积分点，以高斯积分点对区间参数抽样，在每个样本输入下利用动载荷识别模型获得样本输出，基于切比雪夫正交多项式获得每个时刻动载荷关于每个区间参数的最佳平方逼近函数；最后，利用最佳平方逼近函数获得任意时刻的动载荷关于所有区间参数的最值点向量，在最值点向量处以动载荷识别模型获得任意时刻的动载荷界限，最终完成动载荷区间时间历程的识别。本发明专利技术考虑了小样本条件下结构参数不确定性对动载荷识别结果的影响规律，适用于非线性映射关系下大不确定性输入问题，可以用于指导动载荷测量领域结构外部激励的确定。

A single source dynamic load identification method based on interval dimension by dimension analysis

【技术实现步骤摘要】
一种基于区间逐维分析的单源动载荷识别方法
本专利技术涉及动载荷测量的
，具体涉及区间参数结构的一种单源动载荷识别方法，适用于小样本条件下结构动力学分析、设计、优化与控制领域内外部激励的确定。
技术介绍
近年来，我国在诸如大型飞机、航母舰艇、大型桥梁、高速列车等重大装备和工程建设方面快速发展。在这些军民用领域内，包括动力学分析、设计与优化、结构健康监测、疲劳寿命估计、鲁棒控制等在内的精细化管理对提高装备在服役周期内的动力学特性、经济性、可靠性与安全性至关重要。然而，准确获取动载荷是实施结构精细化管理的必要前提。动载荷识别是一项基于结构动态特性及测量响应信号来反演外部激励的技术，用以克服外部激励难以直接测量或不可测量的客观条件限制，如飞行器大攻角飞行的涡流载荷、海洋平台水载荷、战斗机内埋弹舱气动载荷、高层建筑阵风载荷等。然而，在动载荷识别过程中广泛存在多源不确定性，包括结构物理参数(如材料参数与几何参数)、模型参数(如边界条件参数)、环境参数(如测量噪声)等，且这些不确定性对动载荷识别结果的影响不可忽略从不确定性角度出发，现有动载荷识别方法包括：其一，传统确定性参数条件下动载荷识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区间逐维分析的单源动载荷识别方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：给定由n个结构参数a1,a2,...,an组成的列向量

【技术特征摘要】
1.一种基于区间逐维分析的单源动载荷识别方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：给定由n个结构参数a1,a2,...,an组成的列向量模态截断阶数N0，获得结构有限元模型的刚度矩阵K与质量矩阵M，刚度矩阵K的行数记为N，特征多项式为|K-λM|，其中|·|表示矩阵行列式，获得特征多项式的零点获得由小到大排列的N个特征值，将前N0个特征值代入特征方程，求解获得第i阶模态向量第二步：根据第一步中刚度矩阵K、质量矩阵M、第i阶模态向量比例阻尼参数α和β，获得第i阶模态刚度kpi、模态质量mpi，频率ωi、阻尼比ζi及阻尼频率ωdi，获得第i阶格林函数hi在时刻t处的取值hi(t)；第三步：给定时间步长Δt及测量总步数M0，获得第二步中第i阶格林函数hi在M0个时刻Δt,...,(M0-1)Δt,M0Δt的取值，记为给定单源动载荷在结构有限元模型中的自由度索引值k，给定测量位移响应信号在结构有限元模型中的自由度索引值获得位移响应信号在时刻Δt,2Δt,...,M0Δt处的取值，以列向量表示，其中y1是位移响应信号在时刻Δt处的取值，y2是位移响应信号在时刻2Δt处的取值，是位移响应信号在时刻M0Δt处的取值，获得核函数矩阵G；第四步：根据第三步中核函数矩阵G，获得最优正则化参数αopt，待识别载荷以载荷列向量表示，其中f1表示待识别载荷在0时刻的取值，f2表示待识别载荷在Δt时刻的取值，表示待识别载荷在(M0-1)Δt时刻的取值，由G、αopt及建立载荷列向量的动载荷识别模型；第五步：第四步中载荷列向量依赖于结构参数列向量以区间数对的每个分量建模，获得区间数列向量其中表示第1个参数的波动范围，是第1个参数的下界，是第1个参数的上界，表示第2个参数的波动范围，是第2个参数的下界，是第2个参数的上界，表示第n...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜楠，许孟辉，杜建科，张明华，丁本杰，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33