谈述响应摆动红外地球敏感器有限元及模型修正站

论文导读：
摘要：有限元建模与浅析已日益成为解决工程实际不足重要的手段，但其正确性往往难以得到保证，故通过实验数据进行有限元模型的确认和修正尤其重要。本论文主要探讨了有限元模型修正的两个主流策略矩阵修正法和设计参数型法，对各种可行有效的实现案例作了浅析，并深入探讨了基于响应面策略的有限元模型修正。本论文以某具体型号的摆动红外地球敏感器作为探讨对象，建立了相应的有限元模型，对其进行了模态浅析和谐响应浅析，对实际敏感器试验件进行了模态试验和正弦扫频试验，并根据其结果利用响应面法对有限元模型实现了模型修正和确认。修正结果显示，利用传统响应面法可有效地对工程实际结构实现有限元模型修正，但不仅耗时较长，而且修正历程需人工干预计算，不利于实际工程运用。为了解决基于响应面法的有限元模型修正的低效性，本论文提出了逐次选点法、最大值加权回归策略和自适应试验设计策略。逐次选点法是通过将线性响应面改写成若干个线性方程，使得试验设计会根据有限元计算结果作调整，目的在于更好地解读每次调用有限元程序的隐含信息，让试验点更快更准地定位在最佳修正值附近，以而降低有限元计算成本。最大值加权回归策略是利用最大值加权函数对各组试验数据进行加权，使得越接近目标值的数据权重越大，有效地提升响应面在目标值附近的拟合精度。自适应试验设计策略是根据特点参数的平均相对误差来确定下一次迭代拟合响应面时的试验中心和抽样半径，以而在保证迭代计算收敛性的前提下，提升响应面的拟合精度和收敛速度。本论文利用一个15单元的简支梁作为算例，验证了三种改善案例的可行性以及其相对于传统响应面法的优越性，并利用三种策略中效率较高的逐次选点法对摆动红外地球敏感器模型实现了有限元模型修正，说明了对于工程实际不足，逐次选点法相比传统响应面法在收敛速度和修正精度上都有显著的优势。基于响应面法的有限元模型修正是以若干设计参数（如密度、弹性模量等）为自变量，以若干特点参数（如固有频率、振型等）为因变量，通过回归浅析策略来拟合特点参数关于修正参数的显式表达式。本论文提出了以特点参数作为自变量、设计参数作为因变量的逆响应面法。算例结果表明，利用此法进行有限元模型修正是可行有效的，可直接根据特点参数的目标值得到设计参数的修正量，而不需要经过迭代计算，有效地提升计算速度和精度，适用于复杂的工程结构。关键词：有限元浅析论文模型修正论文响应面法论文逆响应面法论文试验设计论文
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Abstract4-10
第1章 引言10-19

1.1 探讨对象10-11

1.1 课题背景10-11

1.2 对象特点11

1.2 有限元模型修正探讨近况11-18

1.2.1 探讨背景11-13

1.2.2 国内外探讨近况13-18

1.3 本论文主要探讨内容18-19

第2章 摆动红外地球敏感器有限元模型修正19-42

2.1 敏感器模型19-21

2.

1.1 几何模型19

2.

1.2 模型信息19-20

2.

1.3 划分网格20-21

2.2 模态浅析21-26

2.1 计算信息21-22

2.2 计算结果22-26

2.3 模态试验26-30

2.3.1 性质及目的26

2.3.2 试验对象及技术状态26

2.3.3 试验条件和状态26

2.3.4 仪器设备及其功用26-27

2.3.5 测量点27

2.3.6 试验结果27-30

2.3.7 小结30

2.4 正弦扫频验证试验30-35

2.4.1 性质及目的30

2.4.2 试验对象及技术状态30

2.4.3 试验条件和状态30

2.4.4 仪器设备及其功用30

2.4.5 载荷条件及测量点30-31

2.4.6 试验结果31-35

2.4.7 小结35

2.5 有限元模型修正35-38

2.5.1 修正策略35

2.5.2 输入输出参数35-36

2.5.3 局部敏感度36

2.5.4 响应面三维图36-37

2.5.5 拟合良度37-38

2.5.6 参数修正结果38

2.6 修正后的模态浅析38-39

2.6.1 计算信息38

2.6.2 计算结果38-39

2.7 有限元模型确认39-41

2.7.1 浅析策略39

2.7.2 计算信息39-40

2论文导读：.3.5小结55-563.4自适应试验设计策略56-593.4.1基本思想56-573.4.2策略描述573.4.3算例验证57-583.4.4结果比较58-593.4.5小结593.5敏感器模型修正59-623.5.1修正策略59-603.5.2以计算值为目标值603.5.3以试验值为目标值60-623.5.4小结623.6本章小结62-63第4章逆响应面策略63-694.1策略描述63-644.

1.1基本思

.7.3 浅析结果40-41

2.8 本章小结41-42

第3章 响应面策略的若干改善案例42-63

3.1 论述背景42-45

3.

1.1 计算成本42

3.

1.2 响应面精度42

3.

1.3 算例信息42-43

3.

1.4 常见响应面法算例计算43-45

3.2 逐次选点法45-51
3.

2.1 基本思想45

3.

2.2 策略描述45-46

3.

2.3 求解步骤46-48

3.

2.4 算例验证48-50

3.

2.5 结果比较50

3.

2.6 小结50-51

3.3 最大值加权回归策略51-56

3.1 基本思想51

3.2 策略一描述51-52

3.3 策略二描述52-53

3.4 算例验证53-55

3.5 小结55-56

3.4 自适应试验设计策略56-59

3.4.1 基本思想56-57

3.4.2 策略描述57

3.4.3 算例验证57-58

3.4.4 结果比较58-59

3.4.5 小结59

3.5 敏感器模型修正59-62

3.5.1 修正策略59-60

3.5.2 以计算值为目标值60

3.5.3 以试验值为目标值60-62

3.5.4 小结62

3.6 本章小结62-63

第4章 逆响应面策略63-69

4.1 策略描述63-64

4.

1.1 基本思想63

4.

1.2 逆响应面函数63

4.

1.3 试验设计63-64

4.

1.4 逆响应面精度64

4.

1.5 求解步骤64

4.2 算例验证64-68
4.

2.1 算例信息64

4.

2.2 试验数据64-65

4.

2.3 四输入三输出结果65-66

4.

2.4 三输入三输出结果66-67

4.

2.5 二输入三输出结果67

4.

2.6 计算结果浅析67-68

4.3 本章小结68-69
第5章 结论69-70
参考文献70-73
致谢73-75
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果75