[发明专利]一种针对复杂结构的瞬态能量响应高精度预示方法

摘要

本发明提供了一种针对复杂结构的瞬态能量响应高精度预示方法，考虑子系统间能量传递的时变项结合复杂结构的损耗因子矩阵η，建立结构各子系统的瞬态功率平衡方程，给定初始边界参数，采用四阶‑五阶Runge‑Kutta算法计算得到结构各子系统的瞬态能量响应；相比于传统方法仅考虑能量的时变项，本发明通过考虑了复杂结构各子系统间能量传递的时变项，建立了更为完整的复杂结构各子系统瞬态能量平衡方程，显著提高了目前瞬态统计能量分析方法在瞬态能量响应预示中的预示精度，拓展了目前瞬态统计能量分析方法的研究范围，可以解决不同耦合强度结构的瞬态能量响应分析，同时结合商业统计能量分析软件，可以解决复杂结构的瞬态能量响应预示问题。 1

主权项

1.一种针对复杂结构的瞬态能量响应高精度预示方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据结构的几何模型建立统计能量分析模型，并将其划分为各个子系统，定义各子系统中所计算考虑的模态群；(2)设定结构的材料参数，计算得到在不同频带内子系统的内损耗因子和子系统间的耦合损耗因子，组装成损耗因子矩阵η；(3)基于能量密度控制方程，考虑子系统间能量传递的时变项结合复杂结构的损耗因子矩阵η，建立结构各子系统的瞬态功率平衡方程：其中，ω为分析频带的中心频率，E(t)＝[E1(t)，E2(t)，…EN(t)]T为子系统能量矩阵，Ei(t)为子系统i随时间t变化的能量，P(t)＝[P1(t)，P2(t)，…PN(t)]T为子系统输入功率矩阵，Pi(t)为子系统i随时间t变化的输入功率；(4)给定初始边界参数，采用四阶‑五阶Runge‑Kutta算法计算得到结构各子系统的瞬态能量响应。