基于频响函数的模型修正方法

上海交通大学学报（自然版） ›› 2011, Vol. 45 ›› Issue (10): 1455-1459.

基于频响函数的模型修正方法

李伟明，洪嘉振

(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240)

收稿日期:2010-10-12 出版日期:2011-10-31 发布日期:2011-10-31
基金资助:
国家自然科学基金项目（10772113）

Research on Model Updating Method Based on Frequency Response Functions

LI Wei-Ming, HONG Jia-Zhen

(School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)

Received:2010-10-12 Online:2011-10-31 Published:2011-10-31

摘要/Abstract

摘要： 提出了一种新的基于频响函数的模型修正方法.该方法不但避免了模态分析过程，以设计参数为修正对象，而且不需要将有限元模型的频响函数与实验测得的频响函数进行匹配，仅需要少量实测的频响函数数据即可完成模型修正过程.通过桁架结构的模型修正算例表明，采用该模型修正方法在噪声的干扰下仍然能够获得理想的修正结果，证明了方法的有效性.

关键词: 模型修正, 频响函数, 有限元法

Abstract: This paper proposed a new model updating method based on frequency response functions which avoids the modal analysis process. This method takes the design parameters as the updating objects, moreover, it does not need matching the frequency response functions of the finite element model and the experiment and only a few measured data are needed to fulfill model updating. The model updating of a plane truss structure shows that the proposed method can get the perfect results under disturb of noise which proves the validity of the method.

Key words: model updating method, frequency response function, finite element method

中图分类号:

O 342
V 214

李伟明, 洪嘉振. 基于频响函数的模型修正方法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(10): 1455-1459.

LI Wei-Ming, HONG Jia-Zhen. Research on Model Updating Method Based on Frequency Response Functions[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2011, 45(10): 1455-1459.

参考文献

［1］Mottershead J E. Model updating in structural dynamics: A survey［J］. Journal of Sound and Vibration, 1993, 167 (2): 347375.

［2］Hu S L J, LI Huajun, WANG Shuqing. Crossmodel crossmode method for model updating［J］. Mechanical Systems and Signal Processing, 2007, 21:16901703.

［3］Bakir P G, Reynders E. An improved finite element model updating method by the global optimization technique ‘Coupled Local Minimizes’［J］. Computers and Structures, 2008, 86 (1112):13391352.

［4］朱凼凼, 冯咬齐. 应用位移频响函数进行模型修正［J］. 宇航学报，2006, 27(2): 201204.

ZHU Dangdang, FENG Yaoqi. Application research of finite element model improvement method by use of displacement frequency response functions［J］. Journal of Astronautics, 2006, 27(2): 201204.

［5］D’Ambrogio W, Fregolent A. Results obtained by minimising natural frequency and antiresonance errors of a beam model［J］. Mechanical Systems and Signal Processing, 2003 17(1):2937.

［6］张令弥. 动态有限元模型修正技术及其在航空航天结构中的应用［J］. 强度与环境, 2004(2):1018.

ZHANG Lingmi. Dynamic finite element model updating and its application in aerospace structures［J］. Structure & Environment Engineering, 2004(2):1018.

［7］Guyan R J. Reduction of stiffness and mass matrices［J］. AIAA J, 1965, 3(2): 380381.

［8］Berman A, Nagy E J. Improvement of a large analytical model using test data［J］. AIAA J, 1983, 21(8): 11681173.

［9］Li Weiming，Hong Jiazhen. New iterative method for model updating based on model reduction［J］. Mechanical Systems and Signal Processing, 2011,25:180192.

［10］Link M, Friswell M. Working group 1: Generation of validated structural dynamic modelsresults of a benchmark study utilising the GARTEUR SMAG19 testbed［J］. Mechanical Systems and Signal Processing, 2003, 17(1): 920.

[1]	张培珍, 林芳. 开式呼吸蛙人专用氧气瓶声散射特性[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(6): 764-771.
[2]	张宇, 刘海亭, 翁琳, 沈耀. 环形缺口小冲杆试样结合内聚力模型提取断裂韧性参数[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(7): 850-857.
[3]	郑昌隆, 丁晓红, 沈洪, 赵利娟. 基于自适应成长法的舵面结构动力学拓扑优化设计方法研究[J]. 空天防御, 2021, 4(2): 7-.
[4]	王峰, 陈佳莉, 陈灯红, 范勇, 李志远, 何卫平. 基于滑动Kriging插值的EFG-SBM求解含侧边界的稳态热传导问题[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1483-1492.
[5]	康俊涛, 张亚州, 秦世强. 基于一种混合智能算法的有限元模型修正多解问题[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(6): 652-660.
[6]	蒋倩倩，王家序，李俊阳，肖科，唐挺，王成. 双圆弧谐波传动齿廓参数对柔轮应力影响[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(2): 167-175.
[7]	叶礼裕, 王超, 郭春雨, 常欣. 集中冰载工况下的桨叶边缘强度校核方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(1): 10-19.
[8]	杜慧敏，罗震，敖三三，张禹，郝志壮. 5052铝合金电阻点焊电极形状对电极寿命的影响[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(6): 708-712.
[9]	刘永财，鲍益东，秦雪娇，刘玉琳，陈文亮. 板料成形快速模拟的中间构形构造方法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(6): 713-718.
[10]	尹雪乐，张文光，唐嘉琪，于谦. 多柄鱼骨状神经电极的微动模拟与优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(5): 529-534.
[11]	张向奎，王洋，王长生，胡平. 基于逆有限元法和网格映射的板材成型坯料优化[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(11): 1389-1394.
[12]	闫棣, 苏祺, 李四平. 屈曲问题有限元模拟的随机缺陷法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(1): 19-25.
[13]	王紫旻，刘奇，顾瑞瑩，王武荣，韦习成. 凹模温度对AZ31B镁合金板材冲压成形性能的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(9): 1092-1097.
[14]	陈伟业a，邹天下a，唐鼎a，郭飞鹏a，李大永a, b. 铝箔板材成形极限试验及数值模拟[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(9): 1081-1085.
[15]	应宏伟1，沈华伟1，张金红2，朱成伟1. 水位波动条件下盾构极限支护压力半解析研究[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(8): 982-990.