[发明专利]基于约束边应变极值坐标的载荷辨识系统及方法

权利要求书

1.基于约束边应变极值坐标的载荷辨识系统，其特征在于包括：用于测量板壳结构应变值的传感器、数据处理器、计算机；其中，所述数据处理器输入端与用于测量板桥结构应变值的传感器，输出端与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的基于约束边应变极值坐标的载荷辨识系统，其特征在于所述用于测量板壳结构应变值的传感器为光纤布拉格光栅传感器，所述数据处理器为光栅解调仪。

3.根据权利要求1或2所述的基于约束边应变极值坐标的载荷辨识系统，其特征在于计算机中安装有MATLAB软件，通过MATLAB的定位程序对数据处理器的输出值进行处理。

4.基于约束边应变极值坐标的载荷辨识方法，其特征在于使用权利要求1或2或3所述的利用约束边应变极值坐标判定载荷加载点的系统实现，具体包括如下步骤：

步骤1，以板壳结构上的一点为原点建立二维坐标系，建立加载点坐标与对应应变极值坐标的映射关系；

步骤2，在所述板壳结构上布局用于测量板壳结构应变值的传感器：沿板壳结构约束边均匀布置传感器，所述传感器粘贴方向与约束边垂直；

步骤3，对加载点加载载荷，根据按照步骤2所述方式布局的传感器的响应数据，对步骤1确定的映射关系反演得到加载点目标。

5.根据权利要求4所述的基于约束边应变极值坐标的载荷辨识方法，其特征在于所述步骤1中建立载荷加载点坐标与应变极值坐标的映射关系的具体方法如下：

步骤A，在板壳结构上取n个样本加载节点，在第k个样本加载节点上加载载荷，利用有限元仿真方法得到第k个样本加载节点对应的应变极值坐标；其中，n为自然数，k为小于n的自然数；

步骤B，构建由每个样本加载节点坐标及其相应应变极值坐标组成的矩阵，并建立样本加载节点坐标及其相应应变极值坐标间映射关系。

6.根据权利要求4或5所述的基于约束边应变极值坐标的载荷辨识方法，其特征在于所述步骤3的具体实施方式如下：

步骤a，对待判位加载点加载载荷，记录传感器的响应数据，根据传感器响应数据得到待判位加载点的应变极值坐标；

步骤b，寻找距离待判位加载点对应应变极值坐标最近的i个样本加载节点对应应变极值坐标，计算待判位加载点对应应变极值坐标与i个样本加载节点对应应变极值坐标的距离d_i，i为小于n的自然数；

步骤c，利用步骤a所述的i个样本加载节点对应应变极值坐标，反演步骤1得到的影射关系，得到i个样本加载节点加载坐标(x_i,y_i)；利用反距离加权插值法确定待判位加载点坐标(x₀,y₀)。