[发明专利]一种考虑参数不确定性下结构随机特征值分析方法和装置

权利要求书

1.一种考虑参数不确定性下结构随机特征值分析方法，其特征在于，包括：

获取结构的几何参数、材料参数以及随机参数；

基于所述几何参数和材料参数，采用动态刚度法确定第一模型，所述第一模型表征结构的确定性动刚度矩阵；

基于所述随机参数，建立随机模型并对其进行谱分解，结合第一模型，获得第二模型；所述第二模型表征结构的随机动刚度矩阵；

对所述第二模型进行坐标转换和组装，获得第三模型；

根据所述第一模型，利用上三角变换、二分法和最大负数法确定结构的第一参数；所述第一参数表征结构的确定性特征值和特征向量；

根据所述第一参数和第三模型，利用数值摄动方法和同伦方法进行多次迭代，获得结构的第二参数；所述第二参数表征结构的随机特征值和随机特征向量；

基于所述第二参数确定所述结构在结构材料参数不确定情况下的模态性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述几何参数和材料参数，采用动态刚度法确定第一模型，包括：

确定第四模型，所述第四模型表征所述结构的时域控制微分方程；

基于所述第四模型，利用所述几何参数和材料参数，获得第五模型；所述第五模型表征所述结构的频域控制微分方程；

基于所述第五模型，结合边界条件，确定所述第一模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述随机参数，建立随机模型并对其进行谱分解，结合第一模型获得第二模型，包括：

利用所述随机参数，确定所述第一模型中的材料参数的不确定性，对其进行谱分解；

结合所述第一模型中和材料参数的不确定性的谱分解，获得第二模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二模型进行坐标转换和组装，获得第三模型，包括：

利用坐标转化矩阵对所述第二模型进行坐标转换，并进行组装，获得第三模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一模型，利用上三角变换、二分法和最大负数法确定结构的第一参数，包括：

对所述第一模型进行坐标转换和组装，获得第六模型；

利用所述第六模型确定频率值低于预设频率的个数；

利用上三角变换、二分法和最大负数法对所述第六模型进行处理，获得所述第一参数，第一参数表征结构的确定性特征值和特征向量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参数和第三模型，利用数值摄动方法和同伦方法进行多次迭代，获得结构的第二参数，包括：

基于所述第一参数和第三模型，基于数值摄动方法和同伦方法建立基于迭代求解的第七模型；

基于所述第七模型，利用逆迭代法，确定所述第二参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第七模型，利用逆迭代法，确定所述第二参数，包括：

基于所述第七模型，采用逆迭代法，确定随机特征向量；

对所述确定的随机特征向量进行归一化处理，获得归一化处理后的随机特征向量；

基于所述归一化处理后的随机特征向量求得随机特征值的修正值，获得随机特征值。

8.一种考虑参数不确定性下结构随机特征值分析装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取结构的几何参数、材料参数以及随机参数；

第一模型确定模块，用于基于所述几何参数和材料参数，采用动态刚度法确定第一模型，所述第一模型表征结构的确定性动刚度矩阵；

第二模型获得模块，用于基于所述随机参数，建立随机模型并对其进行谱分解，结合第一模型获得第二模型；所述第二模型表征结构的随机动刚度矩阵；

第三模型获得模块，用于对所述第二模型进行坐标转换和组装，获得第三模型；

第一参数确定模块，用于根据所述第一模型，利用上三角变换、二分法和最大负数法确定结构的第一参数；所述第一参数表征结构的确定性特征值和特征向量；

第二参数获得模块，用于根据所述第一参数和第三模型，利用数值摄动方法和同伦方法进行多次迭代，获得结构的第二参数；所述第二参数表征结构的随机特征值和随机特征向量；

随机特征值分析模块，用于基于所述第二参数确定所述结构在结构材料参数不确定情况下的模态性能。