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[发明专利]超低轨道空间飞行器气动阻力预测方法-CN202310647672.0在审
发明人：陈强;周皓;董萼良;杭晓晨;李彦斌;费庆国;郑浩 -专利权人：东南大学;江苏空天先进结构研究院有限公司
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种超低轨道空间飞行器气动阻力预测方法，包括：建立考虑侧面阻力影响的气动阻力预测模型，模型中气动阻力系数由正向迎风面阻力系数和侧面阻力修正项构成；对常用构型飞行器在特定来流工况下的气动阻力进行数值模拟计算，获得气动阻力系数及飞行器侧面积与正向迎风面积之比，并对两者进行线性拟合，获得侧面阻力修正系数和正向迎风面阻力系数；计算目标飞行器的表面积，根据其运行的轨道高度选取来流工况，结合求解的所述正向迎风面阻力系数及所述侧面阻力修正系数，代入所述气动阻力预测模型中，求解获得来流工况下目标飞行器在轨道上所受的气动阻力。本发明极大地提高了超低轨道飞行器气动阻力预测的精度和效率。
轨道空间飞行器气动阻力预测方法

[发明专利]一种工程结构的有效分析频段的界定方法及系统-CN202211290560.6在审
发明人：陈强;丁勇军;于建一;董萼良;费庆国;李彦斌 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种工程结构的有效分析频段的界定方法及系统，选取目标系统的统计能量分析的重要参数并定义范围，包括模态数、模态重叠因子、归一化衰减因子和耦合强度；结合目标系统的振动特性和边界条件进行量纲分析，获得与重要参数存在对应关系的无量纲参数，包括无量纲波数、形状参数，阻尼损耗因子和泊松比，根据无量纲参数与重要参数之间的对应关系式，构建各子系统的统计能量分析有效图，以描述重要参数在无量纲参数空间中的分布情况；分析统计能量分析有效图获得各子系统无量纲波数取值范围，再结合耦合关系得到目标系统的有效频段。本发明具有快速、直观、准确等优点，有助于提高工程结构高频动力学响应预测精度。
一种工程结构有效分析频段界定方法系统

[发明专利]一种基于三点弯的往复加载试件夹具及试验方法-CN201910215543.8有效
发明人： 董萼良;张根西;李彦斌;费庆国;张培伟;何顶顶 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-03-21 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G01N3/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三点弯的往复加载试件夹具，包括上部件和下部件，上部件和下部件分别设置在试件的上下两端，上部件和下部件均包括连接件和固定装置，上部件中连接件连接一个固定装置，下部件中连接件连接两个固定装置，上部件和下部件中的连接件和固定装置的结构、连接方式均相同；连接件和压头之间通过与销钉孔相适配的销钉进行固定；压头和固定件之间通过螺栓和螺栓通孔相配合进行固定；固定件通过插孔与插杆相配合固定限位杆。本发明还提供了一种使用基于三点弯的往复加载试件夹具的试验方法，可以将试件置于上部件的压头和下部件的压头之间，并可以保证试件的夹持稳固，从而可以有效地避免出现试件夹持不稳或试件前后弹出的问题。
一种基于三点弯往复加载夹具试验方法

[发明专利]一种三维壁板结构位移场重构的方法-CN202110599494.X在审
发明人：吴邵庆;胡明月;董萼良;费庆国;李彦斌 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维壁板结构位移场重构的方法。本发明的方法包括步骤：S1.在结构表面有限测点处布置应变传感器,获取结构的外荷载作用下有限测点处的应变信息；S2.基于逆有限元法推导出满足应变条件的位移场U1；S3.利用边界条件求得附加位移场U2；S4.将U1与U2线性叠加获得结构重构位移场U。本发明解决在外荷载作用下三维壁板结构位移场实时重构问题，为使役环境下飞行器壁板结构位移场实时监测提供一种间接测量的手段。
一种三维壁板结构位移场重构方法

[发明专利]一种基于动响应的螺栓连接件等效模型参数识别方法-CN201910212173.2有效
发明人：费庆国;王旻睿;董萼良;姜东;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-03-20 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： G01M7/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于动响应的螺栓连接件等效模型参数识别方法，具体如下：S1：对试验件建立有限元Iwan等效模型；S2：对试验件进行冲击响应测试试验，获取试验载荷和加速度响应；S3：获取等效模型在试验载荷作用下的模型加速度响应及Iwan参数组合值；S4：通过函数算法获取试验加速度响应和模型加速度响应的幅值包络数据点；S5：将模型加速度响应的幅值包络数据点作为输入值、Iwan参数组合值作为输出值构建神经网络；S6：将试验加速度响应的幅值包络数据点作为神经网络的输入数据，确定识别参数；S7：确认识别参数是否位于Iwan参数组合值的变化范围内，若不是，重复步骤S3～S6。本发明能够快速、准确地确定螺栓连接结构的非线性特性，操作简便、可行性强。
一种基于响应螺栓连接等效模型参数识别方法

[发明专利]一种基于DIC的温度场与变形场同步测量的方法及装置-CN201910145241.8有效
发明人：费庆国;王凯;董萼良;何顶顶;姜东 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于DIC的温度场与变形场同步测量的方法及装置，本发明方法使用彩色CCD相机配合滤波片实时获取不同温度下被测试样表面散斑图像，预先使用同批次试样制作而成的标定块进行5℃温度梯度的标定试验，将数据转化至具有视觉一致性的CIEL*a*b*色彩空间，并使用三次样条插值获得连续的温度标定曲线。利用散斑图像中含有示温漆的像素点颜色变化，结合温度标定曲线进行温度场的实时测量；利用散斑图像转化得到的灰度梯度图像进行亚像素级变形场的快速搜索，从而实现了温度场与变形场的同步获取，操作简单，克服了现有测量方法的复杂性和非同步性问题。
一种基于 dic 温度场变形同步测量方法装置

[发明专利]一种含铰柔性结构非线性特征的辨识方法-CN201910560219.X在审
发明人：姜东;王桂伦;费庆国;董萼良;曹芝腑;张大海 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-06-26 - 公布日： 2019-10-25 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种含铰柔性结构非线性特征的辨识方法，包括如下步骤，对含铰柔性结构进行动力学试验，同时获取结构位移响应x、速度响应v、加速度响应a和外激励f；根据公式F＝f‑ma，计算结构的恢复力F，其中m为含铰柔性结构的质量；利用获得的三维数据{x，v，F}，作出恢复力F关于位移响应x和速度响应v的三维点集；采用自然邻域插值法对三维点集{x，v，F}进行插值并作出三维恢复力曲面；当速度为零时，提取位移与恢复力关系曲线，通过曲线拟合确定阻尼模型；当位移为零时，提取速度与恢复力关系曲线，通过曲线拟合确定刚度模型。本发明可准确识别含铰结构的复杂非线性模型，辨识结果可靠性高。
恢复力柔性结构非线性特征关系曲线曲线拟合三维点集速度响应辨识零时动力学试验非线性模型加速度响应辨识结果刚度模型计算结构结构位移三维数据响应插值法邻域三维

[发明专利]一种考虑连接非线性的螺栓连接等效建模方法-CN201810868647.4有效
发明人：费庆国;王旻睿;姜东;朱锐;曹芝腑;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2019-04-30 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑连接非线性的螺栓连接等效建模方法，根据待分析对象的几何特征建立三维实体网格，确定螺栓所在位置需要赋予螺栓连接非线性特征的单元，定义基于Iwan模型的弹塑性随动强化材料，在有限元软件中，使用自定义本构的相关模块定义该材料，得到可使用的材料属性，取出螺栓所在位置希望赋予非线性连接特性的网格，赋予所定义的材料属性，其他部分仍赋予原定的材料属性，根据实际分析需求进行有限元计算。本发明基于Iwan模型力学关系，通过商用有限元软件提供的二次开发接口定义基于Iwan模型的随动强化塑性材料本构，再将该材料赋予连接部位单元以实现连接非线性滞回特性简化建模。本发明方法能够适用于螺栓承受较大载荷、变形等出现界面微滑移状态，计算操作简便。
螺栓材料属性螺栓连接赋予等效建模网格随动二次开发接口强化塑性材料非线性连接非线性特征非线性滞回分析对象几何特征计算操作力学关系连接部位模块定义强化材料软件提供三维实体大载荷弹塑性自定义滑移建模商用变形取出分析

[发明专利]一种消除频响函数中弹簧附加刚度的方法-CN201810252943.1有效
发明人：费庆国;王桂伦;姜东;朱锐;曹芝腑;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-03-26 - 公布日： 2019-03-12 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种消除频响函数中弹簧附加刚度的方法，该方法通过弹簧悬挂来模拟待测结构的自由‑自由边界条件进行模态试验，利用测量得到的频响函数矩阵，消除弹簧附加刚度对频响函数的影响。本发明为消除频响函数中弹簧附加刚度提供了有效的方法，并且对于多个弹簧附加刚度可以实现一次性消除，其消除效率高，解决了模态试验中由于弹簧附加刚度造成的频响函数精度低的问题，具有实际工程意义。
频响中弹簧弹簧模态试验弹簧悬挂函数矩阵实际工程自由边界一次性测量自由

[发明专利]一种基于遗传算法的含铰结构非线性参数识别方法-CN201710696203.2有效
发明人：姜东;周李真辉;费庆国;曹芝腑;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-08-15 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于遗传算法的含铰结构非线性参数识别方法，包括用一种非线性模型来描述含铰结构中铰链的非线性特性，建立铰链结构的动力学模型，得到含铰结构的M、K、C方程；将含铰结构的M、K、C方程转化为非线性的代数方程组；利用数值分析中的Newton迭代法对得到的代数方程组进行求解，得到含铰结构的频响数据；根据求解的频响数据与试验获得的频响数据构建目标函数，通过Matlab中的GA遗传算法进行全局化搜索，最终识别出最优的非线性参数值。本发明的含铰结构非线性参数的识别方法，可以识别含铰结构的非线性特性，克服了传统方法需要提供经验初值及只能保证局部最优的局限性。
非线性参数遗传算法频响代数方程组非线性特性求解动力学模型非线性模型方程转化铰链结构目标函数数据构建数值分析中铰链搜索试验全局保证

[发明专利]一种随机动载荷空间分布及统计特征的识别方法-CN201710476795.7有效
发明人：吴邵庆;费庆国;李彦斌;陈强;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-06-21 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种随机动载荷空间分布及统计特征的识别方法。本发明的方法包括步骤：S1.开展模态试验，获取结构的模态参数，包括固有频率和模态振型；S2.将结构随机振动响应利用模态振型展开，获取结构在模态空间的动响应；S3.利用模态振型展开，将随空间分布的随机动载荷投影到模态空间；S4.在模态空间内，由随机动响应样本反演随机动载荷样本；S5.由模态空间内随机动载荷样本及振型函数求解结构上随机动载荷的空间分布和统计特征。本发明能够解决在时域内利用实测结构动响应样本识别结构上随机动载荷的统计特性和分布特征问题，为服役于分布式随机动载荷环境下的工程结构设计与安全评估提供准确可靠的动载荷信息。
动载荷空间分布模态空间模态振型统计特征样本响应工程结构设计随机振动响应安全评估分布特征固有频率函数求解模态参数模态试验统计特性样本识别反演时域振型实测投影

[发明专利]一种基于KL展开的分布随机动载荷识别方法-CN201710476785.3有效
发明人：吴邵庆;费庆国;李彦斌;陈强;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-06-21 - 公布日： 2018-04-24 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于KL展开的分布随机动载荷识别方法。本发明的方法包括步骤S1.开展模态试验，获取结构的模态参数，包括固有频率和模态振型；S2.将结构随机振动响应利用模态振型展开，获取结构在模态空间的动响应；S3.利用KL展开由模态空间内的随机动响应求解模态空间内随机动载荷；S4.求解结构上随机动载荷的随空间分布的时变统计特征。本发明解决在时域内利用实测结构动响应样本识别结构上随机动载荷随空间分布的时变统计特征问题，为服役于分布随机动载荷环境下的工程结构设计与安全评估提供一种动载荷间接获取手段。
一种基于 kl 展开分布随机载荷识别方法

[发明专利]一种可展开式桁架结构锁定装置及其使用方法-CN201611030477.X有效
发明人：周李真辉;费庆国;董萼良;姜东;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-11-16 - 公布日： 2018-01-16 - 主分类号： B25B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可展开式桁架结构锁定装置及其使用方法，包括可展桁架、锁死装置和钢丝绳；锁死装置下部通过两条钢丝绳与可展桁架固结在一起，从而实现锁定装置的定位，锁死装置上部通过滑轮与钢丝绳装配在一起，该钢丝绳两端都连接可展桁架，从而实现锁定装置与桁架连接在一起。锁定装置上部钢丝绳确定位置处固定有一小钢珠，钢丝绳穿过拨盘与挡板上相应的小孔，当桁架展开到指定位置时，小钢珠从右侧挡板穿过挡板，到达右侧挡板小孔处，拨动拨盘，从而使拨盘与挡板错开一定角度，实现锁死功能。本发明可展开式桁架结构锁定装置可以有效便捷地实现锁死与折叠状态之间的转换，且便于加工易于装配，是一种简单易行的可展桁架锁死装置。
一种展开式桁架结构锁定装置及其使用方法

[发明专利]一种基于有限元的分布随机动载荷识别方法-CN201710567047.X在审
发明人：吴邵庆;费庆国;李彦斌;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-07-12 - 公布日： 2017-12-08 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于有限元的分布随机动载荷识别方法。本发明的方法包括步骤：S1.利用多次重复测量方式获取结构上多点处随机振动响应样本集合；S2.建立与实测动响应自由度匹配的缩聚后结构有限元模型；S3.利用KL展开由单元节点处随机动响应求解分布随机动载荷；S4：求解结构上随机动载荷随空间分布的时变统计特征。本发明解决在时域内利用实测结构动响应样本识别结构上随机动载荷随空间分布的时变统计特征问题，为服役于分布随机动载荷环境下的工程结构设计与安全评估提供一种动载荷间接获取手段。
一种基于有限元分布随机载荷识别方法

[发明专利]一种跑道形螺栓连接结构的有限元建模方法-CN201610023913.4有效
发明人：廖涛;李彦斌;费庆国;吴邵庆;董萼良 -专利权人：东南大学
申请日： 2016-01-14 - 公布日： 2017-09-19 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种跑道形螺栓连接结构的有限元建模方法，包括以下步骤建立跑道形螺栓连接结构的3D几何模型；再根据所述被连接件的3D几何模型建立被连接件的有限元模型；然后根据所述被连接件的有限元模型以及所述螺栓连接件的3D几何模型建立螺栓与被连接件相互接触区域的有限元模型；最后利用Bush单元建立螺栓连接件的有限元模型。本发明中的跑道形螺栓连接结构的有限元建模方法，采用一种简化的组合单元来模拟跑道形螺栓连接，解决了现有连接建模技术计算量大、模拟困难、无法运用于含有大量连接件的大型结构中的问题，在保证精度的同时能极大的提高效率，具有十分重要的工程意义。
一种跑道螺栓连接结构有限元建模方法

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