[发明专利]有限元分析中一种振动载荷的生成方法

权利要求书

1.有限元分析中的一种振动载荷的生成方法，其特征在于所述的方法包括：

基于有限元分析程序对分析结构进行频率响应分析，随后获取分析结果文件，基于该结果拟合出相对应频率响应函数FRF，并进行频率响应函数的主应力或者临界面的求解；

此时外部给定一个功率谱密度PSD载荷，与最大主应力和临界面为准则，进行功率谱循环计数；随后采用正弦波扫略循环计数，获取对应的最大主应力Abs Max相关的雨流矩阵以及临界面应力相关的雨流矩阵；获取有限元结构状态，对该结构状态施加一个最大主应力的状态补偿参数以及临界面状态补偿参数后基于对应的雨流矩阵评估疲劳寿命值；

PSD载荷可以在时间序列或直方图格式形成等间距数据，或者不均等的隔开在多柱状数据中；并且PSD载荷中，一个局部响应的PSD计算作为中间步，采用统计方法来预测应力范围内的概率密度函数PDF，因此采用雨流计数；PDF的应力范围是每秒钟的雨流计数；主应力是由应力传感器的特征值所决定，一个真实的对称矩阵；最大绝对值的确定来自有限元得到频率响应函数非常的困难，因为通过复杂矩阵特征值无法获得通解，采用分别找到频率响应函数的实部和虚部的特征值来求解；采用频率响应函数的最大主应力由实部和虚部的最大量级特征值组成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于频率响应函数提供了一个复杂的应力响应函数X_ij(f)对感兴趣的频率范围进行单位激励；

并且复杂应力响应可以实值与虚值或者大小与相位所接收；

当大小和相位改变的情况下，展示了一个保守的实数与虚数；

程序中检查输入文件包括结果为实/虚数的，或者大小/相位的；

如果结果不是这些类型那么就不会认为是振动结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将FRF分解到临界面，临界面为最易发生失效的平面；在这些平面上，FRF是有法线定义的，它处于身体表面的平面上；X-Y为2D应力结果坐标系平面；每个平面的定向是由与局部X轴的角度ф确定的；进一步地，更多理论方法以加强计算为代价用于临界面近似修正，这里的频率响应函数分解到临界面上，这需要2D应力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，雨流矩阵是一种计数方法，它是通过在可变幅值的应力或应变历程中识别许多不同范围和平均值或最大最小值的循环；在疲劳统计中，这些循环作为潜在的破坏事件被识别出来；雨流矩阵将应力历程结合来获取一系列雨流循环，每一个循环都有一个已知范围和平均值。