科技成果

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成果名称: 基于映射关系模型的声振环境预示方法及应用

成果登记号: 9612016Y0255

第一完成单位: 西安交通大学

联 系 人: 高阳

成果类型: 应用技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 制造业

成果简介:

   本项目研究来源于国家自然科学基金项目(复合动态环境的仿真与控制,项目编号为10672047),NSAF联合基金(振动-离心复合环境中自适应逆控制方法研究,编号:10276032;自适应逆控制方法在力学环境试验中的应用,编号:10776026)的资助,并得到北京机电工程研究所的合作支持(声振环境预示与试验仿真软件,项目编号为J20130905)。   本成果主要用于解决飞行器类复杂机械结构的声振力学环境的准确预示与底面模拟试验有效性问题,以适应新型飞行器设计精细化、轻型化的要求。所建立的映射关系模型为解决这一问题提供了理论基础,所提出的环境预示方法和开发的声振环境预示与试验仿真软件具有实用性,用于高端复杂机械结构的声振环境建模、响应计算、聚类特征分析、环境预示、试验数据处理等。成果可用于航天航空、兵器、舰船、高铁、建工结构等领域。   首次建立了映射关系模型,在此基础上提出了一种新的声振环境预示方法,将机器学习方法引入声振环境预示之中,为实现声振环境的高效准确预示提供了理论支撑。   提出了结构振动响应特征聚类分析方法,实现了幅值、相位、幅相二元、功率谱、总均方根等多种高效算法,为快速确定振动特征点提供了有效途径。   提出了以声振试验数据为对象的环境预示方法,完成了基于权限最小化原则的试验数据库的安全性设计,构造了基于载荷等效的机器学习样本,实现了基于试验数据的环境预示。   开发了基于映射关系模型的“声振环境预示与试验仿真软件”,该软件集结构建模、响应计算、聚类、机器学习、响应预示为一体,显著提高了环境预示的准确性和效率。   专家组测试表明所建立的映射关系模型响应映射的精度满足3dB的要求。教育部鉴定委员会认为:项目组面对国家重大需求,立足学术前沿,进行了深入的研究,提出的基于映射关系模型的声振环境预示方法具有重要的学术意义和应用价值。项目研究内容丰富、难度很大,创新性突出,拥有自主知识产权,达到国际先进水平,基于映射关系模型的环境预示方法属国际首创。研究成果已在相关行业应用,推广前景广阔,意义重大。