基于高斯过程响应面及核密度估计的有限元模型确认方法的研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 15次 | 上传用户:czwlivetowin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有限元建模仿真技术在工业领域得到了较为广泛的应用,但有限元模型的预测可信度却一直困扰着有限元建模和仿真分析人员。在有限元建模仿真过程中,存在各种各样的不确定性因素,从而导致有限元模型计算结果存在不确定性。本文以圣地亚虚拟结构动力学模型确认问题和某真实螺栓连接结构为主要研究对象,研究了有限元模型确认的若干关键技术方法。引入Design expert响应面设计工具,成功实现了传统响应面建模;采用N-Modal试验模态分析软件,实现了试验模态参数识别;结合有限元模型修正理论,以某搭接板结构为研究实例,验证了基于响应面的有限元模型修正方法的可行性。借助MATLAB工具箱,建立多维变量高斯过程响应面,并以某已知显式数学函数为算例验证了高斯过程响应面在响应预测中的应用可行性;以简单悬臂梁瞬态响应仿真问题为实例,实现了高斯过程响应面在有限元模型瞬态响应预测中的应用。研究结果表明,高斯过程响应面在有限元瞬态响应预测中具有较好的可行性和准确度。引用相关文献,介绍了模型验证与模型确认的相关概念和研究内容;讨论了模型参数不确定性正向传递的关键技术(核密度估计,主分量分析,蒙特卡洛等)以及模型确认准则;以圣地亚实验室虚拟结构动力学模型确认问题为研究实例,实现了模型确认思想在结构动力学领域的初步应用。探讨了有限元模型确认流程,实现了整个有限元模型确认流程在某真实螺栓连接结构中的应用。完成了子结构划分,校准试验和确认试验的设计;采用有限元模型修正方法实现了确定性参数的校准,以核密度估计方法实现了不确定性参数的概率分布估计;建立了目标应用结构的高斯过程响应面代理模型,实现了目标应用结构响应置信区间的预测。研究结果表明,有限元模型确认方法能够较为有效地实现目标应用结构响应置信区间的预测,有助于产品结构性能的预估和进一步优化设计。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
作为制造大型锻件关键装备之一的重载锻造操作机,其夹钳旋转角位移控制精度,直接影响锻件的锻造精度和质量。为了获得足够大的扭矩,重载锻造操作机一般采用双液压马达驱动方式。
客车作为现代社会的重要交通工具,在给人们带来极大便利的同时,也因其造成的交通事故而给人类的生命、财产安全带来了严重威胁。在客车的众多事故形态中,翻车事故所造成的损失和
罗布麻是夹竹桃科多年生宿根草本植物,其叶子可以制茶和入药,茎秆的韧皮纤维可用作纺织纤维。罗布麻被称戈壁珍宝,极具开发价值。近年来,罗布麻已经开始了规模化仿生种植。但是纤
大规模定制作为一种新型的生产方式,必将成为21世纪主要的生产模式之一,其结合了定制生产和大规模生产两种生产方式的优势,在满足客户个性化需求的同时,保持较低的生产成本和较短的交货期。作为大规模定制设计的关键技术之一,产品配置设计能快速的配置出满足客户需求的个性化产品,对产品进行合理的模块划分与配置模型的建立是实现快速配置的基础,因此,对产品配置建模方法与模块划分方法的研究具有重要意义。在分析当前国内