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可展开天线的有限元模型修正 答辩人 ： 学号 ： 辅导老师： 有限元模型修正发展现状 模型修正的理论和方法 模型修正 模型修正含义 所谓模型修正(Model updating)是将结构在各种环境下的静动力响应进行分析，并将得出的数据通过相应的理论和优化算法来校正理论的有限元模型，从而得出一个与试验结果相一致的数学模型。 模型修正发展 20世纪50年代中期，随着有限元方法的出现，借助于有限元的理论分析，建模方法得到很大的发展。由于当代航空航天器越来越大型化和复杂化，以及大型海上平台、高大建筑、大跨度桥梁等新型复杂结构的出现，建立的模型和实际结构有很大的误差，不能反映实际情况。 误差原因 (1)建模简化带来的误差 建模误差 (2)建模参数的设置存在误差 (3)有限元理论本身的误差 (1)实验设备的固有误差 实验误差 (2)测试条件带来的误差 (3)测试人员带来的人为误差 模型修正方法分类 参数型修正法 矩阵型修正法 按修正对象 按实验依据 基于静力 基于动力 有限元模型修正流程 有限元模型修正的意义 经过修正的有限元模型可以应用于 (l)结构动力响应和动力安全性再分析 (2)某些振动控制技术的控制策略制定 (3)结构的损伤识别 (4)结构的优化设计 可展开天线的分类 固体反射面可展开天线 充气式可展开天线 金属网面可展开天线 有限元模型修正的理论和方法 修正参数的选取 经验选参法 基于灵敏度的分析方法 模型的建立 节点定义 N，NODE，X，Y，Z 元素定义 ET，ITYPE，Ename，KOPT1~KOPT6 MP，Lab，MAT，C0，C1，C2，C3，C4 R，NSET，R1，R2，R3，R4，R5，R6 E，I，J，K，L，M，N，O，P TYPE， ITYPE ?REAL，NSET ?MAT，MAT 节点平衡方程 节点i的平衡示意图 索段灵敏度计算 索号 灵敏度 索号 灵敏度 28 41 12.91105221048250 2 13 7.33598872323983 29 40 12.76101376324333 5 10 7.29182055940293 30 39 12.63980523893790 3 12 7.29176479616930 31 38 12.55265750300950 4 11 7.27508066414913 34 35 12.53393598042433 15 27 1.11032118721380 32 37 12.50397056124920 16 26 1.06087202581870 33 36 12.49687107577943 17 25 1.01917796611430 7 8 7.44248494830560 18 24 0.98560054646833 1 14 7.40103965649430 19 23 0.96100852923453 6 9 7.34676613893617 20 22 0.94589619112523 21 0.94079223666913 ? ? 模型修正 迭代次数 U的范数 1 2.284975246796553e-005 2 1.507904158095839e-005 3 1.092618832647726e-005 4 7.904760185536702e-006 5 5.766157424891439e-006 6 4.224928372733036e-006 7 3.342671589346548e-006 8 2.913468515764128e-006 9 2.894762135475687e-006 修正14根索 迭代次数 U的范数 1 9.865881765945461e-008 2 7.383297370518920e-008 3 7.425463160438473e-008 4 7.397462320438473e-008 修正28根 (a)单片索在初始应力下的变形 (b)单片索在实际应力下的变形 (c)修正14根索后的变形 (d)修正28根索后的变形 谢谢老师