考慮不確定性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型修正方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-26 02:09
【摘要】:模型修正技術(shù)在提高仿真模型預(yù)測(cè)精度方面發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的模型修正技術(shù)均是在確定性基礎(chǔ)上展開(kāi)的,然而在實(shí)際工程問(wèn)題當(dāng)中,不確定性因素是普遍存在的。在綜合考慮各種不確定性的基礎(chǔ)上,對(duì)模型展開(kāi)不確定性修正所得到的結(jié)果將對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加具有指導(dǎo)意義。本文考慮了模型修正問(wèn)題中常見(jiàn)的參數(shù)不確定性及模型形式不確定性,對(duì)復(fù)雜模型的修正方法做出以下相關(guān)研究:1.以非對(duì)稱H型梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,研究了基于攝動(dòng)法的隨機(jī)和區(qū)間不確定性修正方法在復(fù)雜模型中的應(yīng)用。提出了一種適用于復(fù)雜模型的不確定性修正框架,并取得了較好的修正效果。研究表明,基于攝動(dòng)法的隨機(jī)和區(qū)間不確定性修正方法都可用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題;基于攝動(dòng)法的修正精度依賴于大量的試驗(yàn)樣本,而區(qū)間分析法則更加適用于小樣本的情形。2.基于門(mén)式框架螺栓連接結(jié)構(gòu),考慮由于模型簡(jiǎn)化而引起的模型形式不確定性,同時(shí)考慮了模態(tài)試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定性,提出了基于模型偏差的不確定性修正方法。該方法以參數(shù)偏差來(lái)處理模型形式的不確定性。研究表明,基于模型偏差的不確定性修正方法可以減小模型形式不確定性,修正后的模型與模態(tài)試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)吻合度較高。3.將分?jǐn)?shù)階微分項(xiàng)引入到多自由度系統(tǒng)振動(dòng)方程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中模型形式不確定性的量化,并以有阻尼的二自由度彈簧振子為對(duì)象進(jìn)行修正研究。文中選取分?jǐn)?shù)階微分項(xiàng)的系數(shù)與階數(shù)為待修正系數(shù),對(duì)系統(tǒng)的頻響函數(shù)進(jìn)行修正,并取得了良好的修正結(jié)果。此修正方法能有效地將模型參數(shù)與模型形式不確定性進(jìn)行分離并可以減小模型形式不確定性,因而具有重要的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用前景。4.基于C/SiC復(fù)合材料加筋壁板,對(duì)熱結(jié)構(gòu)的不確定性修正問(wèn)題進(jìn)行研究?紤]到基于攝動(dòng)法的不確定性模型修正方法對(duì)多場(chǎng)的熱結(jié)構(gòu)不確定性修正問(wèn)題收斂性較差,本文提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)識(shí)別的不確定性修正方法,此方法可以避免靈敏度求解。研究表明,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不確定性模型修正方法可以用于C/SiC復(fù)合材料加筋壁板熱結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的多場(chǎng)問(wèn)題中。
【圖文】:
表2.1修正前后參數(shù)誤差對(duì)比逡逑Mean(ki)邋Mean(ki)邋Mean(ks)邋Var(ki)邋Var邋(fo)邋Var邋(ks)逡逑目標(biāo)值(N/m)邐1.0000邐1.0000邐1.0000邐0.2000邐0.2000邐0.2000逡逑初始值(N/m)邐2.0000邐2.0000邐2.0000邐0.3000邐0.3000邐0.3000逡逑修正值(N/m)邐1.0124邐0.9749邐1.0070邐0.2022邐0.1999邐0.1998逡逑初始誤差邐100%邐100%邐100%邐50%邐50%邐50%逡逑修正后誤差邐1.24%邐-2.51%邐0.70%邐1.11%邐-0.04%邐-0.09°/0逡逑從圖2.3及表2.1中可知,經(jīng)5次迭代計(jì)算后,,參數(shù)取值趨于穩(wěn)定。修正后逡逑參數(shù)均值的最大誤差為-2.51%,標(biāo)準(zhǔn)差的最大誤差為1.11%,達(dá)到預(yù)期的修正精逡逑度,該方法可用于下文中對(duì)復(fù)雜模型的不確定性修正問(wèn)題研究當(dāng)中。逡逑2.基于攝動(dòng)法的區(qū)間不確定性修正逡逑假定待識(shí)別的參數(shù)<、々2、&服從區(qū)間分布,區(qū)間分布的區(qū)間中點(diǎn)c和區(qū)間逡逑r
考慮參數(shù)不確定性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型修正方法研[傚義洗拚問(wèn)、傘、苏f(shuō)那渲兄島桶刖兜某跏脊蘭浦搗直鷂Γ餃紓劍蓿擔(dān)劍玻板義希危,邋?11Ο^2^(dān)劍埃靛澹危懟2問(wèn)那渲兄島頹滸刖緞拚峁繽跡玻此盡e義喜問(wèn)拚昂笪蟛疃員熱綾恚玻菜盡e義希玻板危у危у巍鰣巍鰣五澹埃靛巍鰣巍鰣巍鰣危五義
本文編號(hào):2681108
【圖文】:
表2.1修正前后參數(shù)誤差對(duì)比逡逑Mean(ki)邋Mean(ki)邋Mean(ks)邋Var(ki)邋Var邋(fo)邋Var邋(ks)逡逑目標(biāo)值(N/m)邐1.0000邐1.0000邐1.0000邐0.2000邐0.2000邐0.2000逡逑初始值(N/m)邐2.0000邐2.0000邐2.0000邐0.3000邐0.3000邐0.3000逡逑修正值(N/m)邐1.0124邐0.9749邐1.0070邐0.2022邐0.1999邐0.1998逡逑初始誤差邐100%邐100%邐100%邐50%邐50%邐50%逡逑修正后誤差邐1.24%邐-2.51%邐0.70%邐1.11%邐-0.04%邐-0.09°/0逡逑從圖2.3及表2.1中可知,經(jīng)5次迭代計(jì)算后,,參數(shù)取值趨于穩(wěn)定。修正后逡逑參數(shù)均值的最大誤差為-2.51%,標(biāo)準(zhǔn)差的最大誤差為1.11%,達(dá)到預(yù)期的修正精逡逑度,該方法可用于下文中對(duì)復(fù)雜模型的不確定性修正問(wèn)題研究當(dāng)中。逡逑2.基于攝動(dòng)法的區(qū)間不確定性修正逡逑假定待識(shí)別的參數(shù)<、々2、&服從區(qū)間分布,區(qū)間分布的區(qū)間中點(diǎn)c和區(qū)間逡逑r
考慮參數(shù)不確定性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型修正方法研[傚義洗拚問(wèn)、傘、苏f(shuō)那渲兄島桶刖兜某跏脊蘭浦搗直鷂Γ餃紓劍蓿擔(dān)劍玻板義希危,邋?11Ο^2^(dān)劍埃靛澹危懟2問(wèn)那渲兄島頹滸刖緞拚峁繽跡玻此盡e義喜問(wèn)拚昂笪蟛疃員熱綾恚玻菜盡e義希玻板危у危у巍鰣巍鰣五澹埃靛巍鰣巍鰣巍鰣危五義
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