[发明专利]一种获取耦合损耗因子的数值方法

摘要

本发明提出一种获取耦合损耗因子的数值方法，该方法包括如下步骤(1)将系统划分成连续耦合的子系统；(2)计算子系统的模态；(3)计算相邻子系统中模态间的耦合参数；(4)基于模态能量法计算模态上载荷输入功率及模态振动能量在频域内的分布；(5)计算分析频带内子系统上载荷的总输入功率及子系统的总振动能量；(6)基于功率输入法计算耦合损耗因子。本发明提供的获取统计能量法理论中的耦合损耗因子的方法，是一种基于模态能量法和功率输入法的获取耦合损耗因子的数值方法，该方法把模态能量法与功率输入法结合，可考虑非共振模态间的功率传输的影响，能够精确计算统计能量法中子系统间的耦合损耗因子。

主权项

一种获取耦合损耗因子的数值方法，其特征在于，包括步骤：(1)将系统划分成连续耦合的子系统，并分别用位移模态和应力模态或位移模态和声压模态描述耦合界面上相邻的两个子系统的振动特性；(2)获取各子系统的模态参数；(3)计算相邻子系统间的模态耦合参数；(4)根据得到的各子系统的模态参数和相邻子系统间的模态耦合参数，基于模态能量法构建各模态上的功率平衡方程，并根据功率平衡方程得到任意模态上载荷输入功率与模态振动能量在频域内的分布；(5)向子系统施加激励，计算分析频带内子系统上载荷的总输入功率及子系统的总振动能量；(6)建立统计能量法系数矩阵,并根据分析频带内子系统上载荷的总输入功率及子系统的总振动能量计算子系统间的耦合损耗因子；统计能量法系数矩阵为：η=1ω0PN×NEN×N-1]]>其中，η=η1+Σk≠1Nη1k-η21...-ηN1-η12η2+Σk≠2Nη2k...-ηN2............-η1N-η2N...ηN+Σk≠NNηNk]]>PN×N＝diag(Ptk)EN×N=E1,t1E1,t2...E1,tNE2,t1E2,t2...E2,tN............EN,t1EN,t2...EN,tN]]>式中，η为统计能量法系数矩阵，ηk为子系统k的内损耗因子，ηlk为子系统l对子系统k的耦合损耗因子；N为子系统的个数，ω0为分析频带Δω的中心频率，上标“‑1”表示矩阵的逆矩阵；PN×N为系统输入功率矩阵，diag()表示对角矩阵，括号内为对角矩阵元素，Ptk为子系统k内所有模态受到单位激励时分析频带Δω内子系统k上载荷的总输入功率；EN×N为系统能量响应矩阵，为只有子系统k内所有模态受到单位激励时，分析频带Δω内子系统l的总振动能量。