基于波长的微振动分析有限元建模单元尺度确定方法

摘要

本发明提供一种基于波长的微振动分析有限元建模单元尺度确定方法，步骤S1：确定平台结构所受激励的频率范围，并以最高激励频率的1.5～2倍作为基准频率。步骤S2：分析卫星平台结构系统的组成，选择平台结构系统中的典型结构作为基本的建模对象，并计算各种典型结构的等效力学参数。步骤S3：确定各种典型结构中振动波在其中的传递速度。步骤S4：根据波速计算平台结构中各种典型结构中振动波的最短波长。步骤S5：在最短波长内取离散点数为20～25，进而得到平台结构中各种典型结构在建模时的单元尺度。本发明得到的单元尺度可直接用于平台结构的有限元建模，在保证模型计算精度收敛的同时，可以有效减小计算代价。

主权项

一种基于波长的微振动分析有限元建模单元尺度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：根据平台结构上安装的振源，确定平台结构所受激励的频率范围，并以最高激励频率的1.5～2倍作为基准频率ω；步骤S2：分析卫星平台结构系统的组成，选择平台结构中的各典型结构作为基本建模对象，将各典型结构等效为各向同性结构，并计算各典型结构的等效弹性模量与等效密度；步骤S3：对所得基本建模对象确定其动力学建模时采用的有限单元类型，有限单元类型包括实体单元、板单元、梁单元，并分别计算各有限单元类型的各项波速；步骤S4：取步骤S3中所得的各项波速中各种弹性波的最小波速c_min，根据公式(8)计算平台结构中各种典型结构中振动波的最短波长λ，$\lambda =\frac{c_{min}}{\omega }---\left(8\right)$其中，ω为激励频率，此处的各种弹性波包括步骤S3中的纵向拉伸波、剪切横向波、弯曲波、扭转剪切波；步骤S5：在最短波长λ内取离散点数n为20～25，得到平台结构中各种典型结构在建模时的单元尺度为λ/n。