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重慶大學(xué)姚建堯獲國家專利權(quán)

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龍圖騰網(wǎng)獲悉重慶大學(xué)申請的專利一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN114912192B

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202210435500.2,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G06F30/15;該發(fā)明授權(quán)一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法是由姚建堯;賈子初;曹芝腑;梁道森;周向鑫設(shè)計研發(fā)完成,并于2022-04-24向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明涉及有限元動力學(xué)響應(yīng)分析技術(shù)領(lǐng)域,具體公開了一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法,包括以下步驟:步驟一、將葉盤模型劃分為葉片及輪盤兩類子結(jié)構(gòu)模型,并得到對應(yīng)的質(zhì)量、剛度矩陣;步驟二、通過對葉片及輪盤交界面選取節(jié)點,生成轉(zhuǎn)換矩陣,對葉片和輪盤分別進(jìn)行一次減縮得到一次減縮模型;步驟三、對一次減縮模型使用子結(jié)構(gòu)法進(jìn)行二次減縮,得到響應(yīng)分析計算使用的二次減縮模型。該方法對傳統(tǒng)子結(jié)構(gòu)法進(jìn)行改進(jìn),以解決傳統(tǒng)子結(jié)構(gòu)法因保留界面全自由度,導(dǎo)致計算效率與完整模型計算效率相比提升并不足的技術(shù)問題。

本發(fā)明授權(quán)一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種面向葉盤高保真動力學(xué)建模的界面減縮方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟一、將葉盤模型劃分為葉片及輪盤兩類子結(jié)構(gòu)模型,并得到對應(yīng)的質(zhì)量、剛度矩陣;設(shè)子結(jié)構(gòu)所受界面力為FΓ,建立葉片及輪盤子結(jié)構(gòu)各自的自由振動方程如下: 其中,X為坐標(biāo)矩陣,M為質(zhì)量矩陣,K為剛度矩陣,上標(biāo)b、d分別表示葉片及輪盤子結(jié)構(gòu),為葉片界面力及輪盤界面力;步驟二、通過對葉片及輪盤交界面選取節(jié)點,生成轉(zhuǎn)換矩陣,對葉片和輪盤分別進(jìn)行一次減縮得到一次減縮模型,包括:根據(jù)子結(jié)構(gòu)自由度生成對應(yīng)規(guī)模的單位陣,并根據(jù)界面節(jié)點選取結(jié)果將其轉(zhuǎn)化為減縮用的轉(zhuǎn)換矩陣,對某一自由度進(jìn)行縮減時,按照對應(yīng)自由度的行重新定義,對應(yīng)自由度列刪除的方式生成葉片子結(jié)構(gòu)和輪盤子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)而得到整體結(jié)構(gòu)的一次減縮矩陣為: 根據(jù)如下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系: 將代入各子結(jié)構(gòu)的自由振動方程中進(jìn)行一次縮聚,得到如下的一次縮減模型: 其中, 步驟三、對一次減縮模型使用子結(jié)構(gòu)法進(jìn)行二次減縮,得到響應(yīng)分析計算使用的二次減縮模型;其中,以輪盤作為主子結(jié)構(gòu),其界面處理選擇自由界面法;各葉片作為從子結(jié)構(gòu),界面處理選擇固定界面法,進(jìn)而得到二次減縮模型,包括:①對于葉片子結(jié)構(gòu),求解特征方程 得到葉片子結(jié)構(gòu)主模態(tài)矩陣Φb, 其中,n為保留主模態(tài)階數(shù);并按如下方式約束模態(tài)矩陣Ψb: 而后得到二次減縮矩陣 進(jìn)而得到二次減縮以后的葉片子結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣 ②對于輪盤子結(jié)構(gòu),建立減縮前后的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系如下: 其中,為輪盤子結(jié)構(gòu)一次減縮坐標(biāo);為二次減縮坐標(biāo);為輪盤子結(jié)構(gòu)保留前n階主模態(tài);Ψm為剩余m階高階模態(tài)集;忽略慣性力的影響,將自由振動方程簡化為靜力方程,并將輪盤子結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系代入得, 其中, 剩余柔度矩陣由下求得 經(jīng)推導(dǎo)得到輪盤的二次減縮矩陣為 式中,D為輪盤內(nèi)部自由度,Γ為界面自由度,n為輪盤經(jīng)特征方程計算后保留的前n階模態(tài),I為單位方陣;進(jìn)而得到輪盤子結(jié)構(gòu)的二次減縮質(zhì)量矩陣、剛度矩陣為 ③將二次減縮后的子結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配,得到系統(tǒng)的二次減縮矩陣為 根據(jù)界面位移協(xié)調(diào)條件,得到綜合后的葉盤減縮模型的質(zhì)量矩陣和剛度矩陣分別為 其中,I為單位方陣。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人重慶大學(xué),其通訊地址為:400044 重慶市沙坪壩區(qū)沙正街174號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。

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