[发明专利]一种含全局振动模态识别的结构优化方法和系统

摘要

本发明公开了一种含全局振动模态识别的结构优化方法和系统，在该方法中，首先按照初始设计的结构参数建立有限元模型和优化模型，并在优化模型中添加全局模态频率约束，然后对有限元模型进行模态分析，以分析结果搜寻全局模态频率约束中指定的全局振动模态，当搜寻到所有自由度的全局振动模态时，采用搜寻到的全局振动模态更新全局模态频率约束，否则增加模态分析求解阶数，重新进行模态分析和全局振动模态的搜寻，最后对更新全局模态频率约束的优化模型，建立近似优化问题进行寻优，收敛时停止寻优，否则根据当前寻优结果更新设计变量并修改对应结构参数，重新确定有限元模型和优化模型进行上述步骤。通过本发明，能够避免模态置换问题。

主权项

一种含全局振动模态识别的结构优化方法，其特征在于，包括：步骤S1，确定有限元模型和优化模型，其中，初始的有限元模型和优化模型按照初始设计的结构参数建立，并在所述优化模型中添加全局模态频率约束；步骤S2，对所述有限元模型进行模态分析；步骤S3，根据模态分析的分析结果搜寻所述全局模态频率约束中指定的全局振动模态：步骤S4，若未搜寻到所述全局模态频率约束中指定的所有自由度的全局振动模态，则增加模态分析求解阶数，返回步骤S2重新进行模态分析；步骤S5，若搜寻到所述所有自由度的全局振动模态，采用所述所有自由度的全局振动模态更新优化模型中的全局模态频率约束；步骤S6，建立近似优化问题；步骤S7，采用更新全局模态频率约束后的优化模型进行寻优，其中，若所述近似优化问题收敛，则停止寻优，否则返回步骤S1，根据当前寻优结果更新所述优化模型的设计变量并修改所述有限元模型的对应结构参数，以重新确定有限元模型和优化模型。