基于实测应变的典型热防护结构位移场实时重构
2021-08-07胡明月吴邵庆董萼良
东南大学学报(自然科学版) 2021年4期
胡明月 吴邵庆,2 董萼良,2
(1东南大学土木工程学院, 南京 210016)(2东南大学江苏省空天机械装备工程研究中心, 南京 2011189)
使役环境下的高速飞行器结构状态监测近年来成为研究的热点[1],而形变监测是状态监测的重要组成部分.现有的测量手段难以直接对飞行器结构的形变进行长时间的实时监测.因此,发展测算融合型的形变测量方法,将有限点的响应测量与重构算法相结合进而重构出飞行器结构的位移场,成为一种重要的飞行器状态监测手段.
基于测算融合的结构位移场重构方法主要有2种:基于载荷识别[2-7]的重构方法和模态法[8].基于载荷识别的重构方法的思路是先利用部分测点处结构响应识别出结构上作用的真实载荷,并进一步将载荷作用于结构计算位移场,完成重构.由于载荷识别和位移场计算都需要一定时长,这类方法大多难以实现结构位移场的实时重构.模态法是基于模态叠加理论发展而来的一种位移场重构方法.通过实验或者有限元建模分析得到结构的应变模态矩阵和相应的位移模态矩阵,对这2个矩阵进行计算可以得到应变-位移转化矩阵,结合应变测量系统测得的结构应变场实现对结构位移场的重构.但是该算法的精度过度依赖于结构建模[9]和模态分析[10]的准确性且对应变传感器的布置方式提出了很高的要求.
相比测算融合型方法,插值重构型方法更适合结构位移场的实时重构,随着光……
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