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[发明专利]一种柔性结构的基频模态测量方法-CN201910837491.8有效
发明人：姜东;吴忆蒙;朱锐;费庆国;曹芝腑 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2019-09-05 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性结构的基频模态测量方法，通过有限元仿真建模分析得到结构的前三阶模态振型并按最大值进行归一化，然后根据模态叠加法，利用前三阶振型构造一个新的振型，再给结构的每个结点施加新振型时每个结点的位移改变量，通过瞬态响应分析获得结构的瞬态响应数据，并由瞬态响应数据通过特征系统实现算法辨识出结构的基频模态参数。本发明只需要结构的响应信号，能够有效地辨识出大型柔性结构的基频模态参数。
一种柔性结构基频测量方法

[发明专利]复合材料确定性参数多阶段识别方法-CN201810736681.6有效
发明人：姜东;朱东辉;费庆国;曹芝腑;陈素芳;朱锐 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2018-07-06 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合材料确定性参数多阶段识别方法，包括以下步骤：步骤1，在有限元分析软件中建立复合材料的初始有限元模型，并计算其静力学位移响应；步骤2，根据复合材料结构静力学位移响应与复合材料弹性参数之间的力学关系，计算复合材料的独立弹性参数对于静力学位移响应的相对灵敏度；步骤3，在步骤1和2的基础上，根据相对灵敏度分析结果使用多阶段方法识别复合材料参数；步骤4，根据试验数据识别复合材料全部弹性参数。本发明使用三点弯位移数据，多阶段模型修正方法识别复合材料全部弹性参数。多阶段识别方法同时解决了识别灵敏度数量级相差较大的参数，导致修正过程中灵敏度矩阵病态的问题。
复合材料确定性参数阶段识别方法

[发明专利]一种柔性结构的模态测量试验方法-CN201910836985.4有效
发明人：姜东;吴忆蒙;朱锐;费庆国;曹芝腑 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2019-09-05 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性结构的模态测量试验方法，通过有限元仿真建模分析得到结构的前n阶模态振型并按最大值进行归一化，然后根据模态叠加法，利用前n阶振型构造一个新的叠加振型，再给结构的每个结点施加新振型时每个结点的位移改变量，通过瞬态响应分析获得结构的瞬态响应数据。本发明无需外部加载激励，操作方法简单，且能够有效地得到大型柔性结构的基频模态参数。
一种柔性结构测量试验方法

[发明专利]一种基于多级超单元的复杂结构有限元模型修正方法-CN201910397001.7有效
发明人：姜东;曹鑫;费庆国;曹芝腑;张大海;李彦斌 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-05-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多级超单元的复杂结构有限元模型修正方法，包括：建立初始有限元模型，将初始有限元模型划分成多级超单元有限元模型；对多级超单元模型采用模态综合法进行缩聚，将超单元缩聚成质量矩阵和刚度矩阵，将所得的质量矩阵和刚度矩阵装配到残余结构，对残余结构进行模态分析得到模态振型和固有频率；测量实际结构的试验模态，采用摄动法构造试验固有频率和模态分析得到的固有频率的残差，建立目标函数，通过优化反问题求解，实现模型修正。本发明在初始有限元模型的基础上，先进行多级超单元建模分析，选择合适结构作为残余结构，对残余结构进行模态分析；对残余结构进行模型修正，有效地提高了有限元模型修正的效率。
一种基于多级单元复杂结构有限元模型修正方法

[发明专利]一种基于多复变量法的结构频响函数灵敏度分析方法-CN201910863620.0有效
发明人：姜东;田宇;曹芝腑;费庆国 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2019-09-12 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多复变量法的结构频响函数灵敏度分析方法，针对频响函数灵敏度分析问题，对设计参数进行不同方向上的虚部摄动，把偏导数的计算转化为多复数函数值的计算，再将多复数运算转化为实数矩阵运算，提取实数矩阵运算结果的对应部分，即可得到多复数运算的实部和虚部结果，从而一次性计算得到结构的实部响应和虚部响应、实部灵敏度和虚部灵敏度。本发明可以提供高效、高精度的频响函数灵敏度分析方法，解决由于摄动步长导致的分析误差的难题，提高问题的分析精度。
一种基于变量结构函数灵敏度分析方法

[发明专利]一种基于灵敏度分析的利用温度场识别热物理参数的方法-CN201910323285.5有效
发明人：姜东;李震;费庆国;陈素芳;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于灵敏度分析的利用温度场识别热物理参数的方法，包括建立结构有限元分析模型并赋值热物理参数，施加温度场边界条件，并进行稳态热传导分析，得到稳定温度场和仿真温度值；采用与有限元分析模型同一尺寸、同一材料的结构进行试验得到真实温度场，并选择其中具有代表性的测点；选取热物理参数的初始参数，将初始参数摄动1.2倍赋值为热物理参数，进行稳态热传导分析得到稳定温度场作为真实温度场和试验温度值；对热物理参数进行灵敏度分析，即为温度对热物理参数的一阶偏导，并根据试验温度值与仿真温度值之间的温度差ΔT求解热物理参数P，进行热物理参数的残差分析，直至收敛即可以得到准确的热物理参数。
一种基于灵敏度分析利用温度场识别物理参数方法

[发明专利]基于非共同视场下的相机阵列标定方法-CN202011325057.0有效
发明人：费庆国;谢雷;朱锐;曹芝腑;姜东;马蕾;陈丽;张利 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-11-24 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非共同视场下的相机阵列标定方法，涉及非接触式光学测量领域。具体包括搭建相机阵列系统；调整标定板位置，拍摄标定板图片；分别对相机组进行标定，得到相机各自的相对空间关系变换矩阵；通过标定结果进行坐标转换；对标定结果进行验证。本方法的优点在于以双相机作为一个相机组，通过含有共同视场的相机组建立空间约束关系，借由理论分析并推导出非共同视场下相机之间的空间关系转换矩阵，提出一种可以利用多次标定结果和多台相机的相对空间位置关系矩阵等要素实现针对大型柔性结构非共同视场下相机阵列的标定方法。
基于共同视场相机阵列标定方法

[发明专利]一种周期对称叶盘结构的行波激励系统-CN202210493510.1在审
发明人：姚建尧;梁道森;曹芝腑;贾子初;张睿;吴昱霖;张旭 -专利权人：重庆大学
申请日： 2022-05-07 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机试验测试领域，具体公开了一种周期对称叶盘结构的行波激励试验系统，包括：从上至下依次设置的气动激励装置、行波激励发生装置和非接触式测量装置；行波激励装置包括导流圆筒以及安装于导流圆筒进气端的气流发生装置；行波激励发生装置位于导流圆筒的出气端，包括固定安装在导流圆筒的出气端内的动力驱动装置以及能被动力驱动装置驱动旋转的开槽圆盘，开槽圆盘的旋转中心位于导流圆筒的中轴线上，通槽的数量等于对叶盘所施加气动激励的节径数；还包括用于调节动力驱动装置转速的专用控制器，所述非接触式测量装置包括叶片测量传感器、叶盘支架。能够模拟并测量叶盘在各阶激励形式下的振动特性。
一种周期对称盘结行波激励系统

[发明专利]一种面向叶盘结构的高保真有限元模型自动建模方法-CN202210496292.7在审
发明人：姚建尧;梁道森;曹芝腑;贾子初;张睿;吴昱霖;张旭 -专利权人：重庆大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机叶盘建模领域，具体公开了一种面向叶盘结构的高保真有限元模型自动建模方法，包括获取使用光学扫描仪测量而得的整体叶盘点云数据；提取叶片的点云数据，利用叶片识别算法区分出各个叶片的点云数据集；步骤3，采用多特征聚类分析算法，对每个叶片点云数据进行特征分类，分别获得叶片顶部、压力面、吸力面的细分数据集；步骤4，采用网格变形算法移动标准有限元模型中的相应节点拟合到分类后的细分数据集，同时使用径向基核函数保持单元形状与映射，获得与所测整体叶盘相匹配的几何失谐有限元模型。该方法能将细分的扫描数据快速地转换为高保真有限元模型，同时保证较高的鲁棒性以及精准度。
一种面向盘结高保真有限元模型自动建模方法

[发明专利]一种面向叶盘高保真动力学建模的界面减缩方法-CN202210435500.2在审
发明人：姚建尧;贾子初;曹芝腑;梁道森;周向鑫 -专利权人：重庆大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及有限元动力学响应分析技术领域，具体公开了一种面向叶盘高保真动力学建模的界面减缩方法，包括以下步骤：步骤一、将叶盘模型划分为叶片及轮盘两类子结构模型，并得到对应的质量、刚度矩阵；步骤二、通过对叶片及轮盘交界面选取节点，生成转换矩阵，对叶片和轮盘分别进行一次减缩得到一次减缩模型；步骤三、对一次减缩模型使用子结构法进行二次减缩，得到响应分析计算使用的二次减缩模型。该方法对传统子结构法进行改进，以解决传统子结构法因保留界面全自由度，导致计算效率与完整模型计算效率相比提升并不足的技术问题。
一种面向高保真动力学建模界面减缩方法

[发明专利]基于相机阵列的三维形貌重构方法-CN202011323433.2有效
发明人：费庆国;胡甜赐;朱锐;姜东;马蕾;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：一种基于相机阵列的三维形貌重构方法，涉及非接触式光学测量领域。具体包括：搭建相机阵列系统；固定被测试件，在被测试件表面喷洒随机散斑，将被测试件分为两部分测量区域，两部分区域存在重叠区域，控制相机进行拍照；采用多次散斑匹配方法求取重叠区域中计算点在两个世界系下的世界坐标；将所有测量点的世界坐标统一到一个坐标系下，重构被测物体三维形貌。本发明基于亚像素点散斑匹配方法，采用四台相机组成相机阵列，无需额外操作，根据相机拍摄图片之间的重叠区域通过计算即可实现大尺寸物体三维形貌的重构。
基于相机阵列三维形貌方法

[发明专利]基于中间函数的热结构模型修正方法-CN201711456819.9有效
发明人：姜东;朱东辉;费庆国;曹芝腑;李彦斌 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于中间函数的热结构模型修正方法，包括以下步骤：建立热结构有限元模型；将实际工况下的温度场作为载荷条件，得到温度载荷；设定线性中间函数，从而将热结构有限元模型中对参数的修正转换成为对所述中间函数中间变量的修正；通过将中间变量摄动0.01倍后计算热模态频率，采计算摄动后的中间变量对热模态频率的相对灵敏度，选取与多个相对灵敏度较大相对应的中间变量；通过不断地更换步骤中所选取的中间变量，将计算得到的热模态频率与试验测得的试验热模态频率误差不断减小直至最小。该热结构动力学模型修正方法通过中间函数，减少待修正参数数量，提高修正程序效率。
基于中间函数结构模型修正方法

[发明专利]一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法-CN202010047096.2有效
发明人：费庆国;曹芝腑;姜东;靳慧;杭晓晨;朱锐 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-01-16 - 公布日： 2021-03-02 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，步骤如下：(1)在待检测的含有铰链的航天器结构上施加不同的初始位移，并提取结构在自由振动状态下的实测位移动响应；(2)对第一次初始位移下的结构自由振动位移响应进行动态模态分解，得到结构的动态模态矩阵及其对应的特征值；(3)分解得到的动态模态矩阵及其对应的特征值，对第二次放大的初始位移条件下的位移动响应重构，并与实测的第二次放大的初始条件下的位移动响应进行差异性分析，检测结构非线性的存在。对含有铰链的航天器结构中非线性特征是否存在的检测问题，直接利用结构在自由振动状态下的位移响应，可以有效地判断航天器结构中是否存在非线性特征。
一种自由振动位移响应驱动航天器结构非线性特征检测方法

[发明专利]一种基于子区域插值的分布动载荷时域识别方法-CN201910179352.0有效
发明人：吴邵庆;郑屹;费庆国;尹健;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-03-11 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于子区域插值的分布动载荷时域识别方法。本发明的方法包括步骤：S1：建立待测结构的有限元模型；S2：对所述有限元模型划分子区域，获取单个所述子区域内的分布动载荷；S3：获取所述子区域的传递矩阵；S4：建立结构应变响应与子区域节点载荷数值的传递函数关系矩阵；S5：对所述待测结构布置应变测点，获取所述应变测点处的应变响应；S6：根据所述传递函数关系矩阵和应变测点处的应变响应，获取整个所述待测结构表面的分布动载荷。本发明通过有限测点的应变响应反演整个结构表面的分布动载荷，为分布动载荷下的工程结构提供了一种间接的载荷获取方法，为工程结构的状态监测和安全设计提供真实有效的载荷信息。
一种基于区域分布载荷时域识别方法

[发明专利]一种空间柔性复合材料的参数识别方法-CN201910238932.2有效
发明人：姜东;秦福溶;费庆国;曹芝腑 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-03-27 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性复合材料的参数识别方法，包括以下步骤：S1：建立柔性复合材料细观有限元模型，并确定主要待识别的结构参数；S2：确定所述柔性复合材料细观本构模型，推导宏观结构响应对结构参数的灵敏度公式；S3：结合最小二乘法和相对灵敏度计算方法逐步迭代识别柔性复合材料的细观结构参数。本发明基于离散有限元推导灵敏度公式，结合相对灵敏度方法和最小二乘法，识别柔性复合材料的结构参数，具有十分重要的工程意义。
一种空间柔性复合材料参数识别方法

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