[发明专利]一种动力学验模工具

说明书

本发明公开了一种动力学验模工具，涉及结构动力学模态领域。包括动力学模型修正模块、工作变形形状分析模块和基于FRF的参数识别模块，其中，参数识别模块通过内嵌MDOFZ‑多项式曲线拟合、MDOF复指数曲线拟合、MDOFERA曲线拟合方法对相应函数进行多参考曲线拟合；对于密集模态和重根有很好的辨识作用；模型修正模块，通过修正有限元模型参数变量，对结构参数进行模态灵敏度分析，根据试验结果对结构有限元分析进行修正。由于加入对于病态方程进行处理的算法，同时改进了修正算法，高效快速解决复杂模型的模型修正。

技术领域

本发明涉及结构动力学模态领域，尤其涉及一种动力学验模工具。

背景技术

目前结构动力学领域的模型修正，主要是基于试验模态参数修正有限元模型的相关变量达到模型修正的目的，虽然对于一般结构的模态能达到修正的目的；但是由于算法本身的缺陷，对于复杂系统的模态参数识别出现困难，同时复杂系统的模型修正问题会出现不收敛或是收敛困难现象，从而影响模型修正精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力学验模工具，保证动力学模型与模态试验的准确一致，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种动力学验模工具，包括：

动力学模型修正模块，用于利用物理试验获取的结构特征量对有限元模型进行修正；

工作变形形状分析模块，用于对模态的工作变形形状进行分析；

基于FRF的参数识别模块，用于简单和复杂结构的模态频率、阻尼和振型参数的辨识。

优选地，所述动力学模型修正模块，采用如下方法进行动力学模型修正：

S1，导入物理试验模型，获取物理试验特征量，将物理模型与有限元模型进行匹配，设定需要修改特征量，建立模型修正方程；

S2，对需要修改特征量进行灵敏度分析，得到灵敏度分析结果，

S3，基于得到的灵敏度分析结果，求解模型修正方程，得到以试验数据为目

标值的动力学模型。

优选地，S1中，所述物理试验特征量包括：模态参数，包括模态频率、振型；响应数据，一般多为频率响应数据；反共振频率；试验数据的相关分析结果，包括模态置信判据。

优选地，S2中，所述灵敏度分析采用间接定义参数法。

优选地，S2中，采用归一化方法、平衡方法和加权方法对灵敏度矩阵进行正则化处理。

优选地，S3中，对所述模型修正方程进行求解时，采用如下公式对所述模型修正方程的病态进行改善：

min||R(Δp)||²+||W_pΔp||²)st.B_l≤ΔP≤B_ll，

其中，W_p代表修正参数的加权矩阵。

优选地，所述工作变形形状分析模块，采用如下方法进行实施：

S1，获取各个模态振型在系统的稳态工作状况下的响应数据，

S2，根据S1中获取的响应数据，依据如下函数，对各个模态的参与因子分析加权获得构件的工作变形形状ODS：

互相干函数：

传递函数：H_xy(ω)＝G_xy(ω)/_yy(ω)，

ODS FRF：