組合體是航天器常見的結(jié)構(gòu)形式,星箭耦合、空間站艙段連接等,均是典型的組合體結(jié)構(gòu)。在對(duì)這種精密復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模分析時(shí),往往會(huì)存在較大的困難。首先是高度復(fù)雜結(jié)構(gòu)帶來(lái)的龐大計(jì)算量,在對(duì)計(jì)算結(jié)果要求較高時(shí),通常需要對(duì)結(jié)構(gòu)劃分較為精密的網(wǎng)格,這意味著計(jì)算量的大幅提升。其次是有限元模型的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確的有限元模型,對(duì)實(shí)驗(yàn)與仿真的吻合度以及仿真對(duì)實(shí)際的預(yù)示能力起決定性作用。本文圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,對(duì)組合體的高效計(jì)算以及復(fù)雜模型的有限元模型修正進(jìn)行了探究。首先是組合體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算,本文研究了經(jīng)典的Craig-Bampton子結(jié)構(gòu)方法,它的基本思想是將一個(gè)組合體結(jié)構(gòu)劃分成若干子結(jié)構(gòu),然后進(jìn)行子結(jié)構(gòu)縮減,通過(guò)子結(jié)構(gòu)之間的連接關(guān)系進(jìn)行結(jié)構(gòu)組裝計(jì)算。本文對(duì)子結(jié)構(gòu)的凝聚、整體結(jié)構(gòu)的組裝、子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的恢復(fù)進(jìn)行研究,利用Craig-Bampton方法進(jìn)行子結(jié)構(gòu)的動(dòng)特性以及動(dòng)響應(yīng)分析。然后基于本方法對(duì)子結(jié)構(gòu)界面進(jìn)行研究,導(dǎo)出了凝聚在子結(jié)構(gòu)界面的剛體載荷以及與之對(duì)應(yīng)的剛體質(zhì)心加速度。模型修正也是復(fù)雜結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確建模的必備環(huán)節(jié),即利用結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)有限元模型進(jìn)行修正,從而提高有限元模型和實(shí)際模型的吻合度,這樣最...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景、研究目的和意義
    1.2 組合體結(jié)構(gòu)界面數(shù)據(jù)恢復(fù)
    1.3 有限元模型修正技術(shù)
    1.4 Patran/Nastran軟件二次開發(fā)簡(jiǎn)介
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 模態(tài)綜合法與組合體界面數(shù)據(jù)恢復(fù)
    2.1 引言
    2.2 Craig-Bampton子結(jié)構(gòu)方法基本理論
    2.3 組合體界面數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)
        2.3.1 模態(tài)位移法
        2.3.2 模態(tài)加速度法
        2.3.3 界面數(shù)據(jù)恢復(fù)
    2.4 算法驗(yàn)證
        2.4.1 模態(tài)分析
        2.4.2 瞬態(tài)響應(yīng)分析
        2.4.3 界面凝聚力、質(zhì)心加速度分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 組合體界面數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件開發(fā)
    3.1 引言
    3.2 軟件總體設(shè)計(jì)
        3.2.1 軟件總體框架
        3.2.2 軟件整體界面
    3.3 算例驗(yàn)證
        3.3.1 模型尺寸及參數(shù)
        3.3.2 模態(tài)分析性能驗(yàn)證
        3.3.3 瞬態(tài)響應(yīng)分析性能驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于優(yōu)化理論和代理模型的模型修正技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 粒子群方法
        4.2.1 粒子群算法基本原理
        4.2.2 粒子群算法的改進(jìn)
    4.3 遺傳算法
        4.3.1 遺傳算法基本原理
        4.3.2 染色體的進(jìn)化
    4.4 基于代理模型方法的模型修正
        4.4.1 方法背景
        4.4.2 初樣設(shè)計(jì)
        4.4.3 徑向基函數(shù)代理模型
        4.4.4 基于徑向基函數(shù)代理模型的模型修正
    4.5 算法驗(yàn)證
        4.5.1 彈簧支撐梁模型
        4.5.2 復(fù)合材料螺栓連接板模型修正
    4.6 本章小結(jié)
第5章 模型修正軟件開發(fā)
    5.1 引言
    5.2 軟件總體設(shè)計(jì)
        5.2.1 軟件總體框架
        5.2.2 軟件整體界面
    5.3 算例驗(yàn)證
        5.3.1 設(shè)備與艙段之間連接
        5.3.2 艙段之間連接
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3868644