【摘要】：基于傳統(tǒng)靈敏度方法的模型修正技術(shù),結(jié)合模型確認(rèn)中分層思想,提出了分層模型修正技術(shù),針對(duì)具有多個(gè)典型螺栓連接的框架結(jié)構(gòu),研究了模型確認(rèn)的整體技術(shù)路線,開(kāi)展模型確認(rèn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——有限元模型不確定性量化及傳遞中若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究,為提高結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域中有限元模型的響應(yīng)預(yù)報(bào)精度提供可靠的建模方法。 本文研究的主要內(nèi)容如下: (1)針對(duì)復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)中連接多,連接參數(shù)變化較大,修正時(shí)目標(biāo)難以收斂問(wèn)題,提出分層模型修正技術(shù)修正復(fù)雜工程結(jié)構(gòu),首先研究目前有限元建模中螺栓模擬的方法,對(duì)DMIG和CHEXA單元進(jìn)行了比較研究,展示了能夠充分體現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的多個(gè)螺栓連接框架結(jié)構(gòu),結(jié)合同一層次模型確認(rèn)廣義數(shù)學(xué)模型,建立了分層修正的數(shù)學(xué)模型,基于螺栓連接框架結(jié)構(gòu)探討了分層模型修正方法和思路。 (2)針對(duì)模型確認(rèn)中有限元模型不確定性量化及傳遞中關(guān)鍵問(wèn)題——不確定性建模,首先從不確定性分類、不確定性參數(shù)分類開(kāi)始,建立了不確定性參數(shù)與模型輸出的廣義數(shù)學(xué)模型;不考慮模型形式誤差,針對(duì)誤差參數(shù)的不確定性建�！憫�(yīng)面建模進(jìn)行研究,提出引入統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論中支持向量機(jī)建立響應(yīng)面,避免常用多項(xiàng)式模型形式難以選擇弊端,通過(guò)仿真算例和Garteur飛機(jī)模型展開(kāi)支持向量回歸機(jī)在不確定性建模中的應(yīng)用研究;基于分層思想對(duì)復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)不確定性建模建立了數(shù)學(xué)框架,并針對(duì)螺栓連接框架結(jié)構(gòu)建立子結(jié)構(gòu)、零件級(jí)構(gòu)件響應(yīng)面;特別是對(duì)螺栓連接子結(jié)構(gòu)中連接參數(shù)變化范圍較大的特點(diǎn),提出模糊分類結(jié)合支持向量機(jī)建立響應(yīng)面,提出了樣本簡(jiǎn)約原則,即用較少的樣本點(diǎn)可建立高精度響應(yīng)面模型。 (3)針對(duì)模型確認(rèn)中有限元模型不確定性量化及傳遞中關(guān)鍵問(wèn)題——有限元模型不確定性反向傳遞,采用正問(wèn)題方法解決該問(wèn)題,把支持向量機(jī)和聯(lián)合概率密度計(jì)算方法相結(jié)合,把多輸出問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單輸出問(wèn)題,用成熟的單輸出支持向量機(jī)建立實(shí)驗(yàn)概率密度樣本和誤差參數(shù)概率密度樣本之間的映射關(guān)系,采用交叉選擇方法獲得高精度響應(yīng)面,以螺栓連接框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,用實(shí)驗(yàn)值的統(tǒng)計(jì)特性估計(jì)誤差參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性。 (4)針對(duì)模型確認(rèn)中有限元模型不確定性量化及傳遞中關(guān)鍵問(wèn)題——有限元模型不確定性正向傳遞及確認(rèn)比較,歸納了該問(wèn)題中四個(gè)方面研究?jī)?nèi)容,主要研究了實(shí)驗(yàn)值置信度極限的模型確認(rèn)準(zhǔn)則,提出支持向量機(jī)建立響應(yīng)預(yù)測(cè)誤差和工況變化直接的映射關(guān)系,結(jié)合蒙特卡洛仿真,針對(duì)螺栓連接框架結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)研究整個(gè)確認(rèn)域中響應(yīng)預(yù)測(cè)誤差;在確認(rèn)域中一點(diǎn)——即特定工況下,研究子結(jié)構(gòu)連接不確定向整體結(jié)構(gòu)傳遞方法,借鑒了多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域優(yōu)化方法,不需做整體結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn),基于靈敏度方法可把子結(jié)構(gòu)不確定性傳遞至整體結(jié)構(gòu)。 最后總結(jié)了本文各章內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了本文的創(chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn)之處,提出了三個(gè)層次的模型確認(rèn)技術(shù)路線,并對(duì)下一步研究工作進(jìn)行展望。
【圖文】：

(2) 在一個(gè)工作狀況點(diǎn)建立仿真模型可以預(yù)測(cè)其他工作狀況的模型輸出誤差；(3) 仿真模型可預(yù)測(cè)整個(gè)工作狀況范圍（或者是整個(gè)設(shè)計(jì)空間）的響應(yīng)誤差及其置信度。圖1.1 模型修正示意圖 圖1.2 模型確認(rèn)示意圖 1.3.2 模型確認(rèn)整體思路圖 1.3 模型確認(rèn)技術(shù)路線圖

(2) 在一個(gè)工作狀況點(diǎn)建立仿真模型可以預(yù)測(cè)其他工作狀況的模型輸出誤差；(3) 仿真模型可預(yù)測(cè)整個(gè)工作狀況范圍（或者是整個(gè)設(shè)計(jì)空間）的響應(yīng)誤差及其置信度。圖1.1 模型修正示意圖 圖1.2 模型確認(rèn)示意圖 1.3.2 模型確認(rèn)整體思路圖 1.3 模型確認(rèn)技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH115

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5 陳s，

本文編號(hào)：2685402