1.一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,所述波紋管特征形面為三段圓弧相切式結(jié)構(gòu),其特征在于:包括下列步驟:
1)將三段圓弧基元相切式波紋管的設(shè)計參數(shù)解耦,確定出關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù),各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間互不相關(guān);
2)在各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的取值范圍內(nèi)設(shè)計大樣本正交試驗(yàn)表,確保各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的秩相關(guān)系數(shù)為零;
3)將正交試驗(yàn)表導(dǎo)入?yún)?shù)化仿真控制平臺,進(jìn)行大樣本計算,具體步驟如下:
3.1)提取正交試驗(yàn)表中的樣本,并根據(jù)正交試驗(yàn)表中的樣本進(jìn)行建模;
3.2)根據(jù)樣本中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的取值劃分有限元網(wǎng)格,設(shè)置載荷和約束條件,定義合理載荷分析步,求解得到的不同樣本所對應(yīng)的應(yīng)力響應(yīng)和位移響應(yīng);
3.3)針對所有樣本所對應(yīng)的應(yīng)力響應(yīng)和位移響應(yīng),進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析,得到可表征所有響應(yīng)的一個綜合響應(yīng)指標(biāo);
3.4)針對綜合響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的方差分析,獲得各關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對綜合響應(yīng)指標(biāo)的敏感度關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
步驟(1)中設(shè)計參數(shù)解耦后簡化為6個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù):波紋半徑、波高、波距、單層壁厚、波數(shù)和層數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟2)中設(shè)計的正交試驗(yàn)表,可通過關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性分析判別各設(shè)計參數(shù)的秩相關(guān)系數(shù)是否為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
在步驟2)與步驟3)之間,還包括對步驟2)設(shè)計的正交試驗(yàn)表樣本進(jìn)行整體建模驗(yàn)證,排除結(jié)構(gòu)不可行子樣本的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟3.1-3.2)是利用參數(shù)化仿真控制平臺中的參數(shù)化有限元分析程序?qū)崿F(xiàn),所述參數(shù)化有限元分析程序基于APDL語音編寫,通過腳本文件控制分析流程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟(2)中提取的應(yīng)力響應(yīng)包括Von Mises應(yīng)力極值和周向膜應(yīng)力均值,位移響應(yīng)包括徑向位移極值和總位移極值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟3.3)具體為:將應(yīng)力響應(yīng)和位移響應(yīng)至于同一個表格中,進(jìn)行相關(guān)性分析,獲取響應(yīng)之間的秩相關(guān)系數(shù);并將響應(yīng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,進(jìn)行主成分分析,根據(jù)得到的主成分貢獻(xiàn)率關(guān)系選擇一個綜合響應(yīng)指標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟(3.4)包括:
基于得到的綜合指標(biāo)和正交試驗(yàn)表,進(jìn)行方差分析,識別出對綜合響應(yīng)指標(biāo)影響可忽略的設(shè)計指標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于方差敏感度排序的三段圓弧基元波紋管分析方法,其特征在于:
所述步驟(3.4)還包括:
基于得到的綜合指標(biāo)和設(shè)計參數(shù)正交表,進(jìn)行方差分析,定量獲取各設(shè)計參數(shù)對綜合響應(yīng)指標(biāo)的敏感度排序關(guān)系。