[发明专利]一种计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法

权利要求书

1.一种计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,获取结构系统的质量矩阵M∈R^N×N和刚度矩阵K∈R^N×N，N为系统的自由度数，计算所述结构系统的固有频率λ_i(i＝1,…,N)、实模态和左特征向量ψ_i(i＝1,…,N)，其中实模态即为右特征向量；

S2，调整实模态和左特征向量ψ_i的元素，使其满足规范化条件；

S3，选定一个或多个设计参数，所述设计参数包括几何参数、物理参数、基于子结构参数和通用元素，再分别计算实模态对设计参数的一阶灵敏度和二阶灵敏度。

2.根据权利要求1所述的计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S11，根据下式计算系统的实模态和固有频率λ_i：

其中D＝K+λ_iM；

S12，根据下式计算矩阵D的左特征向量：

或D^Tψ_k＝0，(k＝1,2,…,N)。

3.根据权利要求1所述的计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S21，调整实模态的元素，使之满足规范化条件：

S22，调整左特征向量ψ_i的元素，使之满足规范化条件：

4.根据权利要求1所述的计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法，其特征在于，步骤S3中计算规范化实模态对设计参数L_j，j＝1,2,…,m，的一阶灵敏度，具体包括：

A31，计算其中

A32，计算

A33，将A31和A32中的计算结果代入下面公式,计算得到设计参数L_j的一阶灵敏度:

5.根据权利要求4所述的计算结构系统实测规范化模态灵敏度的新型方法，其特征在于，步骤S3中计算规范化实模态对设计参数L_j和L_l，l＝1,2,…,m的二阶灵敏度，具体包括：

B31,计算

B32,将A31和B31中的L_j换成L_l(l＝1,2,…,m)，计算另一个设计参数L_l的一阶灵敏度，将A31和B31中D₁换成

重新运行A31-A33、B31从而获得和λ_i,l；

B33,计算

其中

B4,计算

将B3和B4中的计算结果代入下面公式:

从而获得设计参数的二阶灵敏度。