1.基于QMU的顫振設(shè)計方法,其特征在于包括以下步驟:
1)建立結(jié)構(gòu)的有限元模型;
2)通過商用有限元軟件計算確定性條件下結(jié)構(gòu)的顫振速度,并除以一定的安全系數(shù)作為顫振邊界;
3)通過概率分布描述隨機不確定性影響下的顫振分布,考慮有限元模型中相關(guān)參數(shù)的不確定性,所述不確定性包括隨機不確定性和認(rèn)知不確定性,所述隨機不確定性包括彈性模量和剪切剛度;所述認(rèn)知不確定性包括材料密度和空氣密度比;
4)基于顫振速度概率分布,通過QMU技術(shù)量化顫振速度的不確定性度與裕度,并得到置信因子CR,作為顫振邊界安全性評估依據(jù);
5)通過置信因子求解認(rèn)知不確定性因素的安全范圍,取認(rèn)知不確定性的兩個參數(shù)區(qū)間,劃分為n×n的區(qū)間,在每個區(qū)間對隨機不確定性參數(shù)進行m次抽樣計算并插值得到CR=1和CR=2的曲線,劃分出確保顫振安全性的不確定性因素范圍及一定程度上量化不確定性因素的影響。
2.如權(quán)利要求1所述基于QMU的顫振設(shè)計方法,其特征在于在步驟4)中,不確定度量化及QMU評估方法如下:
(1)通過概率分布表示顫振速度的隨機不確定性,其不確定度為:顫振邊界由確定性計算得到的顫振速度乘以一定的安全系數(shù)K所得,假設(shè)也存在隨機不確定性,通過概率分布描述,其不確定度的計算方程為:
則整個系統(tǒng)的不確定度計算方程為:
其中,V表示考慮隨機不確定性的顫振速度概率分布,VL表示乘以安全系數(shù)K的顫振邊界的累計分布函數(shù),P表示概率,β表示一定的置信水平,一般取0.95;
(2)裕度量化,裕度為顫振邊界與顫振速度的概率分布之間的安全距離,其計算方程為:
(3)求解置信因子用于判斷顫振裕度安全性,置信因子的計算方程為:
QMU技術(shù)中,當(dāng)CR大于1時,認(rèn)為系統(tǒng)安全,則所定義的顫振邊界有足夠的裕度涵蓋不確定度,可作為顫振邊界安全性評估的判據(jù)。