[发明专利]一种基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法

摘要

本发明公开了一种基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法，包括确定有限元模型材料等，输入优化初始值；找出在有限元模型中与实际振型最匹配的模态阶数，并计算匹配后的仿真频率值与实验频率值的相对误差；建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；根据目标函数中，逐步向MSC.Nastran提交编写的各个状态的优化卡片，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；根据所有状态的提取迭代后的设计变量最优解及其各个状态的迭代收敛值；逐步调用MSC.Nastran，应用该初始值对各个状态的模型进行分析；直至迭代后所有状态的最优解的计算值与该次调用MSC.Nastran输入的初始值相同。本方法为基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法提供一个参考。

主权项

1.一种基于无约束优化模型的多状态模型修正的方法，其特征在于：包括以下步骤，第一步，确定有限元模型材料，及其结构参数，并建立各个状态的有限元模型，输入设计变量的初始值；各个状态指的是火箭发射随着燃料减少取发射过程中的几个时间点即各个状态实验测的几个时间点的模型；第二步，调用MSC.Patran软件对各个状态有限元模型进行模态分析，对模态结果设定为振型归一化处理，并与实验得到的振型配对，找出在有限元模型中与实际振型最匹配的模态阶数，并计算匹配后的仿真频率值与实验频率值的相对误差；第三步，建立各个状态的数学优化模型，设定优化步长及其收敛精度值；第四步，根据目标函数中，特征向量与频率残差所占的比值，提出计算权重系数的方法，各个状态频率与振型中相应的权重系数w_u和w_f；第五步，将比值a作为1/m，计算出各个状态频率与振型中相应的权重系数；第六步，编写MSC.Nastran优化卡片，逐步向MSC.Nastran提交编写的各个状态的优化卡片，进行迭代计算，提取迭代后的设计变量及其各个状态的迭代收敛值；第七步，根据所有状态的提取迭代后的设计变量最优解及其各个状态的迭代收敛值，计算各个状态的权重系数，并计算下一次调用MSC.Nastran设计变量初始值；第八步，逐步调用MSC.Nastran，应用该初始值对各个状态的模型进行分析，迭代步数设为1，提取在该初始值时各个模型分析的频率与特征向量的数据；第九步，增加比值a，计算出各个状态相应的权重系数w_u和w_f，编写优化卡片；第十步，重复第六步、第七步、第八步、第九步，直至迭代后所有状态的最优解的计算值与这次输入的初始值相同。