技術(shù)特征：

1.一種局部結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模方法，其特征在于，包括：

將整體結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)分布情況分為第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)，其中，所述第二結(jié)構(gòu)位于所述第一結(jié)構(gòu)周圍；從所述整體結(jié)構(gòu)在離散情況下確定的建模振動(dòng)模態(tài)中提取所述第二結(jié)構(gòu)有限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣和坐標(biāo)矢量，并根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的內(nèi)域自由度，所述第二結(jié)構(gòu)的內(nèi)域自由度以及所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)的交接界面自由度，確定所述第一結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣和所述第二結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣；根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)有限元模型的網(wǎng)格劃分，獲取所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃嚕|(zhì)量矩陣和坐標(biāo)矢量；

根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃嚕|(zhì)量矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣，建立連接所述第一結(jié)構(gòu)在第一網(wǎng)格下和所述第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格下的界面多點(diǎn)約束方程；

將所述第一結(jié)構(gòu)的第一網(wǎng)格映射到所述整體結(jié)構(gòu)的第二網(wǎng)格中，根據(jù)公式(1)確定所述第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，根據(jù)公式(2)確定所述第一結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)；

根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量，所述第一結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)，利用子空間迭代方法修正，依次獲取所述第一結(jié)構(gòu)的精確振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的精確振動(dòng)模態(tài)；

根據(jù)Moore-Penrose偽逆法，確定第一結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移和第二結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移之間的變形協(xié)調(diào)矩陣，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移和所述第二結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移分別是通過(guò)所述第一精確振動(dòng)模態(tài)和所述第二精確振動(dòng)模態(tài)確定的；

根據(jù)所述變形協(xié)調(diào)矩陣建立所述整體結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量和所述第一結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量的坐標(biāo)變換矩陣，根據(jù)所述坐標(biāo)變換矩陣和所述多點(diǎn)約束方程，確定第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐效應(yīng)矩陣；

根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐效應(yīng)矩陣，確定所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣和動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃?，和所述第一結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣，確定所述第一結(jié)構(gòu)的精細(xì)動(dòng)力學(xué)有限元模型；

公式(1)如下所示：

$\[N_g\]=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\[L_{fi}\]}^T\[N_{fi}\]\[L_{fi}\]$

公式(2)如下所示：

$\[{\mathrm{\Φ}}^{\left(l\right)}\]=\[N_g\]\[{\mathrm{\Φ}}_C^{\left(l\right)}\]=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Φ}}_i^{\left(l\right)}\\ {\mathrm{\Φ}}_j^{\left(l\right)}\end{array}\right]$

所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣為：

$\[K_{eq}\]=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& {\[T_2\]}^T\left[\begin{array}{cc}{K}_{ii}^{\left(s\right)}& K_{ij}^{\left(s\right)}{R}_1\\ R_1^T{K}_{ji}^{\left(s\right)}& R_1^T{K}_{jj}^{\left(s\right)}{R}_1\end{array}\right]\[T_2\]\end{array}\right]$

所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣：

$\[M_{eq}\]=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& {\[T_2\]}^T\left[\begin{array}{cc}{M}_{ii}^{\left(s\right)}& M_{ij}^{\left(s\right)}{R}_1\\ R_1^T{M}_{ji}^{\left(s\right)}& R_1^T{M}_{jj}^{\left(s\right)}{R}_1\end{array}\right]\[T_2\]\end{array}\right]$

其中，[N_g]為第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，n為細(xì)化網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)數(shù)目，N_fi為細(xì)化網(wǎng)格第fi個(gè)結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，L_fi為細(xì)化網(wǎng)格第fi個(gè)結(jié)點(diǎn)的裝配矩陣，為第二結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣，且表示由整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格計(jì)算得到的第一結(jié)構(gòu)交界面自由度的前m階位移模態(tài)構(gòu)成的固有振型矩陣，表示由整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格計(jì)算得到的整體結(jié)構(gòu)內(nèi)域自由度的前m階位移模態(tài)構(gòu)成的固有振型矩陣，下標(biāo)i表示內(nèi)域自由度，下標(biāo)j表示整體結(jié)構(gòu)與第一結(jié)構(gòu)之間的交界面自由度，下標(biāo)C表示整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格模型，上標(biāo)s表示第二結(jié)構(gòu)，上標(biāo)l表示第一結(jié)構(gòu)，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置，[K_eq]為第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣，[M_eq]為第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，[T₂]為與的轉(zhuǎn)換矩陣，為第一結(jié)構(gòu)交界面的自由度模態(tài)位移，[R₁]為與的轉(zhuǎn)換矩陣，為第一結(jié)構(gòu)與整體結(jié)構(gòu)的交接界面坐標(biāo)，為第二結(jié)果與第一結(jié)構(gòu)交接界面的坐標(biāo)。

2.一種局部結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模裝置，其特征在于，包括：

第一確定單元，用于將整體結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)分布情況分為第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)，其中，所述第二結(jié)構(gòu)位于所述第一結(jié)構(gòu)周圍；從所述整體結(jié)構(gòu)在離散情況下確定的建模振動(dòng)模態(tài)中提取所述第二結(jié)構(gòu)限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣和坐標(biāo)矢量，并根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的內(nèi)域自由度，所述第二結(jié)構(gòu)的內(nèi)域自由度以及所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)的交接界面自由度，確定所述第一結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣和所述第二結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣；根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)有限元模型的網(wǎng)格劃分，獲取所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣和坐標(biāo)矢量；

建立單元，用于根據(jù)所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)限元?jiǎng)偠染仃?，質(zhì)量矩陣，建立連接所述第一結(jié)構(gòu)在第一網(wǎng)格下和所述第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格下的界面多點(diǎn)約束方程；

第二確定單元，用于將所述第一結(jié)構(gòu)的第一網(wǎng)格映射到所述整體結(jié)構(gòu)的第二網(wǎng)格中，根據(jù)公式(1)確定所述第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，根據(jù)公式(2)確定所述第一結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)；

第三確定單元，用于根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量，所述第一結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)，利用子空間迭代方法修正，依次確定所述第一結(jié)構(gòu)的精確振動(dòng)模態(tài)和所述第二結(jié)構(gòu)的精確振動(dòng)模態(tài)；

第四確定單元，用于根據(jù)Moore-Penrose偽逆法，確定第一結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移和第二結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移之間的變形協(xié)調(diào)矩陣，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移和所述第二結(jié)構(gòu)的自由度模態(tài)位移分別是通過(guò)所述第一精確振動(dòng)模態(tài)和所述第二精確振動(dòng)模態(tài)確定的；

第五確定單元，用于根據(jù)所述變形協(xié)調(diào)矩陣建立所述整體結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量和所述第一結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)矢量的坐標(biāo)變換矩陣，根據(jù)所述坐標(biāo)變換矩陣和所述多點(diǎn)約束方程，確定第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐效應(yīng)矩陣；

第六確定單元，用于根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐效應(yīng)矩陣，確定所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣和動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，根據(jù)所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣，所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，所述第一結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)偠染仃?，和所述第一結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣，確定所述第一結(jié)構(gòu)的精細(xì)動(dòng)力學(xué)有限元模型；

公式(1)如下所示：

$\[N_g\]=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\[L_{fi}\]}^T\[N_{fi}\]\[L_{fi}\]$

公式(2)如下所示：

$\[{\mathrm{\Φ}}^{\left(l\right)}\]=\[N_g\]\[{\mathrm{\Φ}}_C^{\left(l\right)}\]=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Φ}}_i^{\left(l\right)}\\ {\mathrm{\Φ}}_j^{\left(l\right)}\end{array}\right]$

所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣為：

$\[K_{eq}\]=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& {\[T_2\]}^T\left[\begin{array}{cc}{K}_{ii}^{\left(s\right)}& K_{ij}^{\left(s\right)}{R}_1\\ R_1^T{K}_{ji}^{\left(s\right)}& R_1^T{K}_{jj}^{\left(s\right)}{R}_1\end{array}\right]\[T_2\]\end{array}\right]$

所述第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣：

$\[M_{eq}\]=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ 0& {\[T_2\]}^T\left[\begin{array}{cc}{M}_{ii}^{\left(s\right)}& M_{ij}^{\left(s\right)}{R}_1\\ R_1^T{M}_{ji}^{\left(s\right)}& R_1^T{M}_{jj}^{\left(s\right)}{R}_1\end{array}\right]\[T_2\]\end{array}\right]$

其中，[N_g]為第二結(jié)構(gòu)在第二網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，n為細(xì)化網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)數(shù)目，N_fi為細(xì)化網(wǎng)格第fi個(gè)結(jié)點(diǎn)的插值矩陣，為第二結(jié)構(gòu)的固有陣型矩陣，且表示由整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格計(jì)算得到的第一結(jié)構(gòu)交界面自由度的前m階位移模態(tài)構(gòu)成的固有振型矩陣，表示由整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格計(jì)算得到的整體結(jié)構(gòu)內(nèi)域自由度的前m階位移模態(tài)構(gòu)成的固有振型矩陣，L_fi為細(xì)化網(wǎng)格第fi個(gè)結(jié)點(diǎn)的裝配矩陣，下標(biāo)i表示內(nèi)域自由度，下標(biāo)j表示整體結(jié)構(gòu)與第一結(jié)構(gòu)之間的交界面自由度，下標(biāo)C表示整體結(jié)構(gòu)第二網(wǎng)格模型，上標(biāo)s表示第二結(jié)構(gòu)，上標(biāo)l表示第一結(jié)構(gòu)，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置，[K_eq]為第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效支撐剛度矩陣，[M_eq]為第二結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)等效慣性矩陣，[T₂]為與的轉(zhuǎn)換矩陣，為第一結(jié)構(gòu)交界面的自由度模態(tài)位移，[R₁]為與的轉(zhuǎn)換矩陣，為第一結(jié)構(gòu)與整體結(jié)構(gòu)的交接界面坐標(biāo)，為第二結(jié)果與第一結(jié)構(gòu)交接界面的坐標(biāo)。