《變溫阻尼系統建模及其參數反演方法研究》是依託南京航空航天大學，由何成擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：變溫阻尼系統建模及其參數反演方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何成
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
複雜機械系統的物性參數和邊界狀態都具有隨溫度變化的特點，由於各種影響因素變化程度的差異，導致該系統能量耗散機理髮生改變，阻尼特性十分複雜，使得現有的大多阻尼模型不再適用，如何將變溫環境中的不同阻尼機制重新整合成系統整體的運動方程表達式是該系統阻尼建模的主要困難。本項目根據變溫環境下複雜機械結構的阻尼變化特性，提出一種能夠在寬頻帶內描述該系統巨觀阻尼特性的唯像模型，該模型既有非黏性阻尼模型的頻率依賴性，又具備反映溫度效應影響的能力。在此基礎上提出一種基於壓縮頻響，兼顧效率和魯棒性的溫變系統阻尼辨識方法。另外考慮到系統熱分布模型的準確性對阻尼建模有著至關重要的影響，提出一種適用於溫變系統的函式型熱物性參數辨識方法，為順利開展熱環境下的阻尼研究提供基礎。本項目旨在為我國複雜環境機械設計提供準確的動力學仿真分析方法。
結題摘要
熱環境下的複雜機械結構而言，溫度變化使得結構剛度、阻尼特性都發生顯著變化，建立的模型如何準確反映這一特點是結構動力學建模的中關鍵問題。進而造成系統回響不確定性更加明顯，給複雜機械結構建模帶來了新的挑戰。項目圍繞影響高溫環境下結構阻尼建模與參數辨識的若干關鍵問題開展研究。首先提出了一種熱物性參數的函式表達形式，通過對基函式係數進行辨識完成結構熱物理場的構造，實現了熱物性參數在變溫環境下的降維，降低了反演過程的不適定性。隨後提出了具有局部非線性特徵的混合空間復模態子結構模態綜合法，解決熱環境下非線性動力學分析效率問題，並將減縮技術引入模型修正中，極大的提高了建模修正的疊代效率。同時，發展了考慮不確定性的熱結構模型修正方法，拓展了熱結構模型力學回響預測能力，提高了模型的可靠性，為後續的阻尼建模與參數辨識打下了基礎。最後項目提出了一種熱環境下考慮系統頻變特性的阻尼比模型，並給出了相應的阻尼辨識方法。研究結果表明，採用本項目研究提出的修正方法和阻尼模型，能夠提高熱結構的動回響分析精度，為熱環境下結構動力學準確建模提供了技術支撐。項目研究成果有望套用於航空航天飛行器的結構設計，動強度校核與評估等領域中。
