(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210729783.1 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 中国工程物理研究院总体 工程研究 所 地址 621908 四川省绵阳市绵山路64 号 (72)发明人 王东　万强　陈红永　范宣华　 何琴淑　胡杰　 (74)专利代理 机构 北京天奇智新知识产权代理 有限公司 1 1340 专利代理师 杨春 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种多点激励的时域载荷识别方法 (57)摘要 本发明公开了一种多点激励的时域载荷识 别方法， 采用模态叠加法开展工程装 备结构的瞬 态动力学响应 分析， 分别在各个激励载荷自由度 上施加激励载荷， 获取所有期望响应自由度的时 程响应； 在频域构造外激励载荷自由度与 期望响 应自由度之间传递关系， 分别将所有施加的外激 励载荷与获得的动力学响应进行傅里叶变换， 之 后在每一个频率点构造传递函数； 根据期望的动 力学响应构造适当的外激励载荷， 将所有的期望 动力学响应进行傅里叶变换， 根据构造的传递函 数在频域计算每一个频率点的外激励载荷； 最 后， 采用逆傅里叶变换将频域的外激励载荷转换 到时域； 本发 明可以解决时域载荷识别的不适定 性问题， 也可为不同动态载荷环 境下的动力学控 制提供重要支撑作用。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 115130345 A 2022.09.30 CN 115130345 A 1.一种多点激励的时域载荷识别方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1:建立复杂工程装备 结构的有限元分析模型； S2:开展模态分析， 获得 结构的模态频率、 模态振型； S3:构造外激励载荷自由度与期望响应自由度之间的传递 函数； S4:在频域构造 外激励载荷； S5:计算外 激励载荷的时程序列； S6:验证构造的时域激励载荷。 2.根据权利要求1所述的一种多点激励的时域载荷识别方法， 其特征在于， 步骤S3包 括： S31： 在外激励载荷 节点施加激励载荷f1， 开展瞬态动力学分析， 提取所有期望响应自由 度的加速度响应： x11， x21，…， xl1； S32： 在外激励载荷 节点施加激励载荷f2， 开展瞬态动力学分析， 提取所有期望响应自由 度的加速度响应： x12， x22，…， xl2； S33： 重复以上步骤， 直至在最后一个外激励载荷 节点施加激励载荷fk， 开展瞬态动力学 分析， 提取 所有期望响应自由度的加速度响应： x1k， x2k，…， xlk； S34： 将所有激励载荷进行傅里叶变换， 获得 S35： 将所有加速度响应进行傅里叶变换， 获得： S36： 计算每一个离 散频率点外激励载荷自由度与期望响应自由度之间的传递 函数G； 3.根据权利要求1所述的一种多点激励的时域载荷识别方法， 其特征在于， 步骤S4包 括： S41:将所有期望的动力学响应进行傅里叶变换， 获得 S42:利用S3 6计算的动力学传递 函数G识别每一个离 散频率点的外激励载荷 权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115130345 A 2一种多点 激励的时域载荷识别方 法 技术领域 [0001]本发明涉及时程动力学分析 中载荷识别技术领域， 尤其涉及一种多点激励的时域 载荷识别方法。 背景技术 [0002]在工程装备结构研制过程中， 需要根据试验测量的响应数据识别结构的外激励载 荷， 结合数值仿真对结构的振动环境 适应性进行评估。 [0003]载荷识别是根据振动响应确定振动载荷的过程， 现有的时域载荷识别法主要针对 简单结构， 难以应用于复杂的工程装备结构。 一方面， 整体结构特征参数获取较为困难， 另 一方面， 动态载荷识别算法鲁棒性较差。 由于结构传递函数矩阵是一个条件数较大 的病态 矩阵， 直接采用数值积分法进行 载荷识别往 往是不收敛的， 这是一个不 适定的问题。 [0004]基于此， 需要研发一种适用于工程装备结构动力学分析的多点激励时域载荷识别 算法， 解决上述问题。 发明内容 [0005]本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种多点激励的时域载荷识别方 法。 [0006]本发明通过以下技 术方案来实现上述目的： [0007]一种多点激励的时域载荷识别方法， 包括以下步骤： [0008]S1:建立复杂工程装备 结构的有限元分析模型； [0009]S2:开展模态分析， 获得 结构的模态频率、 模态振型； [0010]S3:构造外激励载荷自由度与期望响应自由度之间的传递 函数； [0011]S4:在频域构造 外激励载荷； [0012]S5:计算外 激励载荷的时程序列； [0013]S6:验证构造的时域激励载荷。 [0014]具体地， 步骤S3包括： [0015]S31： 在外激励载荷节点施加激励载荷f1， 开展瞬态动力学分析， 提取所有期望响 应自由度的加速度响应： x11， x21，…， xl1； [0016]S32： 在外激励载荷节点施加激励载荷f2， 开展瞬态动力学分析， 提取所有期望响 应自由度的加速度响应： x12， x22，…， xl2； [0017]S33： 重复以上步骤， 直至在最后一个外激励载荷节点施加激励载荷fk， 开展瞬态 动力学分析， 提取 所有期望响应自由度的加速度响应： x1k， x2k，…， xlk； [0018]S34： 将所有激励载荷进行傅里叶变换， 获得 [0019]S35： 将所有加速度响应进行傅里叶变换， 获得： 说　明　书 1/6 页 3 CN 115130345 A 3