基于模型修正的螺栓连接板结构动力学建模方法

螺栓连接板结构是飞行器结构中应用最为广泛的可拆卸固定结合部之一。该文针对螺栓连接板结构的动力学建模展开研究:基于薄层单元理论建立螺栓连接板结构的动力学等效模型;采用固有频率误差和模态置信准则残差的加权和作为修正薄层单元材料本构参数的目标函数,并利用水循环算法对待修正参数进行全局修正;以一个双边固支五螺栓搭接板结构的动力学建模为例,来验证该文提出方法的可行性和鲁棒性。结果表明,采用该文提出的方法建立的螺栓连接结构的动力学预示模型能够准确地表征其动态特性,并且具有良好的抗噪性。     

基于支持向量机回归的飞行载荷参数识别研究

飞行载荷参数识别是单机寿命监控中的重要技术,主要通过建立飞行参数与飞行载荷之间的转换关系,实现间接获取关键部位的载荷谱。针对飞行参数与飞行载荷之间非线性识别问题,结合飞机典型的机动动作,提出了一种改进的支持向量机回归(SVM-R)飞行载荷识别模型。该模型首先采用主成分分析缩减SVM-R模型输入,再利用交叉验证和遗传算法优化SVM-R模型设置参数,最后根据优化参数训练得到飞行载荷的SVM-R识别模型。通过在半滚机动动作下,飞行参数识别某一部位弯矩的实例分析,验证了优化改进的SVM-R模型对飞行载荷识别的最大残差可控制在实测载荷的20%以内,平均残差控制在实测载荷的3%以内,且优于未经优化的SVM-R模型。     

热辐射及重力梯度对大型空间柔性梁结构振动影响分析

鉴于大型航天器在轨服役期间会受到万有引力梯度、热辐射等复杂载荷作用,致使结构诱发热-结构耦合振动现象.因此,本文将研究万有引力梯度和热辐射载荷作用下大型空间柔性梁的动力学行为.首先,基于绝对节点坐标方法和热-结构耦合理论,建立柔性梁的数学模型;其次,通过Legendre变换,推导出Hamilton 体系下柔性梁结构的对偶方程;然后通过数值仿真,研究了无地球阴影时柔性梁的热致振动,发现柔性梁结构的位移响应包括万有引力梯度引起的振动和热致振动,其运动较为稳定;进一步的,数值结果表明地球阴影对柔性梁的热致振动幅值以及稳定性有着非常显著的影响.同时,针对地球静止轨道上的柔性梁,发现热致振动影响大于万有引力梯度,并比较了柱形阴影和锥形阴影的影响.     

基于低秩与稀疏分解的层合板损伤定位

针对基于结构振型参数的损伤定位方法抗噪性差、对微小损伤不敏感以及对多损伤识别性能低等问题,基于振型低秩性与损伤分布稀疏性提出了一种复合材料层合板多损伤识别方法。首先,使用高斯?拉普拉斯算子（Laplacian of Gaussian,简称LoG）求解曲率模态;其次,利用鲁棒主成分分析提取曲率模态中损伤诱导产生的奇异值进行损伤定位;然后,提出了一个鲁棒损伤定位指标用于融合多个曲率模态的损伤信息;最后,使用带损伤复合材料层合板数值模拟与实验数据验证了方法的有效性。结果表明,该方法无需无损结构参考信息,便可准确地定位复合材料层合板中多个小面积损伤。