Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Методика уточнения конечно-элементной модели механической системы с помощью анализа чувствительности

# 12, декабрь 2014
DOI: 10.7463/1214.0751548
Файл статьи: SE-BMSTU...o831.pdf (998.83Кб)
авторы: Николаев С. М., Киселёв И. А., Жулёв В. А., Воронов П. С.

УДК 534.1

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В рамках данной работы рассмотрены некоторые особенности оценки степени кор-реляции и последующего автоматизированного уточнения КЭ модели по известным экс-периментальным данным с помощью анализа чувствительности. Представлены основные зависимости, использующиеся для оценки параметров корреляции между результатами моделирования и результатами модальных испытаний, а также алгоритм уточнения чис-ленной модели на основе соответствующих экспериментальных данных.
Для первичной оценки степени точности КЭ модели производится вычисление разницы частот и форм колебаний изделия. Сравнение значений собственных частот обычно не составляет труда, так как частоты являются скалярными величинами, тогда как сопоставление собственных векторов требует специального подхода, связанного с построением матрицы модальной достоверности
После нахождения степени корреляции экспериментальной и расчетной моделей, выполняется анализ чувствительности. Целью анализа чувствительности является опреде-ление степени влияния изменения каждого из параметров на интересующий нас результат моделирования (отклик). Количественно, степень чувствительности отклика с номер j к изменению параметра с номером i определяется как соответствующая производная.
После нахождения начальной матрицы коэффициентов чувствительности, появля-ется возможность выполнить итерационную процедуру уточнения модели, в ходе которой значения параметров модели (физические и геометрические) эволюционируют к значениям, при которых отклонение результатов расчёта от результатов эксперимента по соответствующим откликам стремится к минимуму. Таким образом, задача сводится к многокритериальной, многопараметрической оптимизации. Для линеаризации задачи, на каждом шаге процедуры выполняется разложение векторной функции откликов в ряд Тейлора до первого члена. Для вычисления новых значений параметров применяют псевдообратное преобразование матрицы чувствительности.
После завершения процедуры уточнения выполняется повторная оценка точности модели по описанным выше критериям и делается вывод о корректности модели для её дальнейшего использования. Методы уточнения расчётных моделей могут быть использо-ваны для интеллектуальной вибродиагностики конструкций, для определения свойств материала, а также для идентификации повреждений в конструкциях.

Список литературы
  1. Brown D., Allemang R. The Modern Era of Experimental Modal Analysis: One Historical Perspective // Sound & Vibration Magazine. 2007. January - 40th Anniversary Issue. P. 16-25.
  2. Friswell M.I., Mottershead J.E. Finite element updating in structural dynamics. Dordrecht, Kluwer Academic Press, 1999.
  3. Modak S.V., Kundra T.K., Nakra B.C. Comparative Study of Model Updating Methods Using Simulated Experimental Data // Computers and Structures. 2002. Vol. 80, no. 5. P. 437-447. DOI: 10.1016/S0045-7949(02)00017-2
  4. Dascotte E. Model updating for structural dynamics: past, present and future outlook // Proceedings of the International Conference on Engineering Dynamics (ICED), April 16-18, 2007, Carvoeiro, Algarve, Portugal.
  5. Dascotte E. The Use of FE Model Updating and Probabilistic Analysis for Dealing with Uncertainty in Structural Dynamics Simulation // Proceedings of the 2003 Japan Modal Analysis Conference (JMAC), September 10-12, 2003, Tokyo, Japan.
  6. Avitabile P. Twenty Years of Structural Dynamic Modification – A Review // Sound and Vibration. 2003. Vol. 37, no. 1. P. 14-27.
  7. Nikolaev S., Kiselev I., Voronov S. Mechanical system finite element model refinement using experimental modal analysis // Proceedings of the 5-th International Operational Modal Analysis Conference (IOMAC), Guimaraes, Portugal, 13-15 May, 2013. Vol. 5. P. 167-170. DOI: 10.13140/2.1.4739.3920
  8. Nikolaev S., Voronov S., Kiselev I. Estimation of damping model correctness using experimental modal analysis // Proc. of the International Conference “Vibroengineering PROCEDIA”, Poland, Katowice, 13-15 October, 2014. P. 165-169.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА
18.12.2017
С 21 по 24 ноября 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «Политехника», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского в рамках Всероссийского инновационного молодежного научно-инженерного форума «Политехника».

11.10.2017
XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «ПОЛИТЕХНИКА», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского 21–24 ноября 2017 года г. Москва

25.05.2017
C 15 по 17 мая 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III этап (Всероссийский) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах).

25.04.2017
С 12 по 14 апреля в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел Всероссийский этап Всероссийской олимпиады по безопасности жизнедеятельности.

4.04.2017
С 14 по 16 марта 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III (Всероссийский) тур Всероссийской студенческой олимпиады по иностранному языку (английский в технических вузах).




Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2018 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)