[发明专利]一种地面颤振试验中气动力模型的重构方法

权利要求书

1.一种地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，包括：

步骤1，对参与颤振的模态进行振型激励，获取频域坐标和模态广义坐标下的气动力影响系数矩阵；

步骤2，将模态广义坐标下的气动力影响系数矩阵转换至物理坐标下，得到频域坐标和物理坐标下的气动力影响系数矩阵；

步骤3，对插值点进行优化配置，对优化后的插值点进行插值矩阵的降阶，实现插值点的缩聚，所述插值点指激振点和拾振点两者共点；

步骤4，采用降阶后的插值矩阵对步骤2得到的气动力影响系数矩阵转进行变换，获得缩聚后的频域坐标和物理坐标下的气动力影响系数矩阵转；

步骤5，对步骤4获得的气动力影响系数矩阵转进行有理函数拟合处理，将频域气动力拟合到时域气动力，获得缩聚后的时域坐标和物理坐标下的气动力模型。

2.根据权利要求1所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤1包括：

利用振型激励的方式建立气动力模型，采用定频激励的方式，通过计算一系列频率下的气动力建立不同减缩频率下的所述气动力影响系数矩阵。

3.根据权利要求2所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤a，对结构进行有限元分析，获取所述结构的模态振型信息；

步骤b，在结构域中设置结构强迫位移运动，分别以不同的模态振型作为强迫位移，对所述结构进行强迫位移激励；

步骤c，划分气动网格，并设置耦合求解，进行耦合求解，在结果文件中提取结构节点的气动力；

步骤d，对步骤c中的气动力进行模态分析，获得各阶模态的气动力分量，所述气动力分量为所述步骤1得到的气动力影响系数矩阵中的一行元素。

4.根据权利要求3所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述对参与颤振的模型进行振型激励，获取频域坐标和模态广义坐标下的气动力影响系数矩阵，还包括：

步骤e，分别对不同的模态重复执行步骤b到步骤d，获得所述参与颤振的模态的气动力分量，以形成完整的所述气动力影响系数矩阵。

5.根据权利要求4所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤2中将模态广义坐标下的气动力影响系数矩阵转换至物理坐标下的方式，包括：

利用振型矩阵关于质量阵正交的性质，建立物理量在模态和物理坐标下的转换关系，将模态广义坐标下的气动力影响系数矩阵转换至物理坐标下。

6.根据权利要求5所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤3包括：

通过遗传算法对激振点和拾振点两者供点的插值点进行优化配置，利用少量插值点实现与所有网格节点等效的力和相应，从而实现插值点的缩聚。

7.根据权利要求6所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤3和步骤4包括：

将广义力等效作为插值点优化的目标，通过遗传算法对激对插值点进行优化；

通过无限平板插值方式建立插值矩阵，对优化后的插值点进行插值矩阵的降阶；

将气动力模型缩聚到已确定的插值点上，建立以拾振点响应为输入，激振点气动力为输出的气动力影响系数矩阵。

8.根据权利要求1所述的地面颤振试验中气动力模型的重构方法，其特征在于，所述步骤5包括：

采用最小状态法将频域气动力进行有理函数拟合，获得缩聚后的时域坐标和物理坐标下的气动力模型，所述气动力模型用于地面颤振试验的仿真和测试。