[发明专利]基于有限测点和全局模态的组合结构横向位移确定方法有效

专利信息
申请号: 202110619854.8 申请日: 2021-06-03
公开(公告)号: CN113358308B 公开(公告)日: 2022-10-25
发明(设计)人: 曹登庆;陈帅;邵崇晖 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学;哈尔滨庆林捷程科技有限责任公司
主分类号: G01M7/02 分类号: G01M7/02;G06F17/16
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 王新雨
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 基于 有限 全局 组合 结构 横向 位移 确定 方法
【权利要求书】:

1.基于有限测点和全局模态的组合结构横向位移确定方法,其特征在于:所述方法具体过程为:

在组合结构振动实验中,针对组合结构横向位移w(x,y,t)的测量,在结构上表面或下表面布置m个传感器,其m个传感器铺设位置为sn(xn,yn),测量位移wn和速度其中n=1…m,xn为传感器的横坐标,yn为传感器的纵坐标;

对于确定的组合结构,第k个结构上任一点的横向位移表示为

对于具有n个梁的多梁结构,其满足多梁匹配条件和边界条件全局模态振型函数为

Φik(x)=Ak cos(βkx)+Bk sin(βkx)+Ck cosh(βkx)+Dk sinh(βkx),k=1,2,…,n (2)

A,B,C,D是由梁的边界条件所决定的常数,β是由梁的参数所确定的常数;

对于具有n个板的多板结构,其满足多板匹配条件和边界条件全局模态振型函数为

其中,Φik(x,y)为满足组合结构匹配条件和边界条件的全局模态振型函数,qi(t)是对应于Φik(x,y)的广义坐标;

传感器所测得的位移wn和速度表示为:

其中,M为由组合结构前m阶全局模态向量组成的矩阵,每一阶全局模态向量包含m个测点的模态;在这里需要注意的是,需要截取与测点数目相等的,且互不相关的全局模态,以保证M是可逆方阵;M表达式如下:

此时,依据前述公式(4)解得qi和关于wn和的表达式

进而计算组合结构上任意一点(xr,yr)的横向位移和速度

2.根据权利要求1所述的基于有限测点和全局模态的组合结构横向位移确定方法,其特征在于:所述传感器不局限于常规传感器,还包括电涡流传感器或激光传感器等非接触式传感器。

3.根据权利要求1所述的基于有限测点和全局模态的组合结构横向位移确定方法,其特征在于:传感器等距均匀布置在结构上。

4.根据权利要求1所述的基于有限测点和全局模态的组合结构横向位移确定方法,其特征在于:根据结构特性改善传感器的布置方式,避开结构振型的节点位置。

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