[发明专利]一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法及系统

权利要求书

1.一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，包括：

S1：建立反应堆系统的动力分析模型，并提取所述动力分析模型中的全局质量矩阵和全局刚度矩阵；

S2：根据所述全局质量矩阵和全局刚度矩阵对所述动力分析模型进行模态分析；

S3：根据所述模态分析获取所述动力分析模型的模态应变能方程，并根据所述模态应变能方程获取各阶模态下各单一部件的模态应变能；

S4：将各单一部件的模态应变能归一化后获取归一化模态应变能，根据所述归一化模态应变能获取各单一部件的动力贡献程度；

其中，步骤S3包括以下子步骤：

对所述模态应变能方程中的全局刚度矩阵进行分块，并根据分块矩阵的乘法规则获取各阶模态下各单一部件的模态应变能。

2.根据权利要求1所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S5：根据所述模态分析获取所述动力分析模型在各自由度方向的有效质量，并根据各自由度方向的有效质量和所述归一化模态应变能获取各单一部件在各自由度上的动力贡献度。

3.根据权利要求2所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，根据下式获取所述动力分析模型在各自由度方向的有效质量：

式中为j阶模态下动力分析模型的有效质量；γ_j为模态参与因子；为第j阶模态的振型；M为所述动力分析模型的全局质量矩阵；d为位移载荷向量；

根据下式获取各单一部件在各自由度上的动力贡献度：

式中X为自由度方向；为p节点在第j阶模态X自由度方向下的动力贡献度；为p节点第j阶模态的振型；K_pq为动力分析模型全局刚度矩阵中的分块矩阵；为j阶模态下动力分析模型在X自由度方向的有效质量。

4.根据权利要求2所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，步骤S5包括以下子步骤：

S51：对各自由度方向的有效质量进行无量纲化处理获取各阶模态下有效质量占结构总质量的百分比；

S52：获取各单一部件在各自由度上的动力贡献度时，将有效质量参与总质量的百分比低于阈值的模态忽略。

5.根据权利要求1所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，步骤S2中，根据下式对所述动力分析模型进行模态分析：

式中ω_j为第j阶模态的固有频率；为第j阶模态的振型；M为所述动力分析模型的全局质量矩阵；K为所述动力分析模型的全局刚度矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，所述模态应变能方程为：

式中ω_j为第j阶模态的固有频率；为第j阶模态的振型；M为所述动力分析模型的全局质量矩阵；K为所述动力分析模型的全局刚度矩阵；

根据下式对所述模态应变能方程中的全局刚度矩阵进行分块：

式中K₁₁至K_nn均为全局刚度矩阵中的分块矩阵；

根据下式获取各阶模态下各单一部件的模态应变能：

式中为p节点在第j阶模态下的模态应变能；K_pq为动力分析模型全局刚度矩阵中的分块矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种系统级分析模型各部件动力贡献度分析方法，其特征在于，步骤S4中将各单一部件的模态应变能归一化后获取归一化模态应变能采用下式获取：

式中为p节点在第j阶模态下的归一化模态应变能；K_pq为动力分析模型全局刚度矩阵中的分块矩阵。