航空发动机整机动力学建模及模型确认 被引量：1

1

作者 梁昊天 高东武 +3 位作者 尉询楷 王鑫 王浩 臧朝平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-13,共13页

针对航空发动机整机结构部件多、连接状态复杂、动力学特性预测困难的问题,提出了基于“超模型”虚拟测试数据的航空发动机整机结构分层次动力学建模及模型确认方法。建立各单个部件的简化模型,在初始无样机时,基于超模型的虚拟测试数... 针对航空发动机整机结构部件多、连接状态复杂、动力学特性预测困难的问题,提出了基于“超模型”虚拟测试数据的航空发动机整机结构分层次动力学建模及模型确认方法。建立各单个部件的简化模型,在初始无样机时,基于超模型的虚拟测试数据对单个部件简化模型进行动力学模型确认;基于两两连接部件超模型的虚拟测试数据,实现确认后的简化模型两两连接界面的修正与确认,连接部件超模型的虚拟测试数据通过部件的超模型与螺栓连接超模型建模理论获得;建立转子组件的动力学模型,并基于参考数据进行修正与确认;将确认后的转子模型和考虑连接的机匣系统模型进行组合,获得整机动力学模型。以某型涡扇发动机为例,采用该方法建立了其整机动力学模型。确认后的发动机整机简化模型的临界转速预测值与实际发动机整机测试的临界转速参考值对比,误差在10%以内,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 航空发动机 超模型 动力学建模 连接结构 模型确认

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基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认(Ⅰ)——基于响应面法的有限元模型修正 被引量：52

2

作者 宗周红 高铭霖 夏樟华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期90-98,共9页

有限元模型修正不能考虑不确定性和进行响应预测,而模型确认是模型修正的发展,该系列论文建立了桥梁有限元模型确认的基本方法。主要讨论模型确认的关键步骤之一——基于响应面的桥梁有限元模型修正方法,包括试验设计、参数筛选、响应... 有限元模型修正不能考虑不确定性和进行响应预测,而模型确认是模型修正的发展,该系列论文建立了桥梁有限元模型确认的基本方法。主要讨论模型确认的关键步骤之一——基于响应面的桥梁有限元模型修正方法,包括试验设计、参数筛选、响应面模型选择以及模型检验等;基于下白石大桥的实时健康监测,利用响应面方法成功地对下白石大桥的有限元模型进行修正。结果表明:有限元模型修正后的计算结果与实测结果比较吻合,最大相对误差不超过6%,修正后的有限元模型可以进一步应用于模型确认,对桥梁健康监测和安全评估有益。 展开更多

关键词 响应面方法 有限元模型修正 模型确认 健康监测 连续刚构桥

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基于模型确认的结构概率损伤识别方法研究进展 被引量：37

3

作者 宗周红 牛杰 王浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期121-130,共10页

基于静动力特性改变的结构损伤识别方法在过去几十年中得到了长足发展。相对于确定性的损伤识别,基于概率统计理论框架的损伤识别方法能够更好地反应损伤问题的不确定性本质,是一种非常有发展潜力的损伤识别方法,有望解决当前大多数损... 基于静动力特性改变的结构损伤识别方法在过去几十年中得到了长足发展。相对于确定性的损伤识别,基于概率统计理论框架的损伤识别方法能够更好地反应损伤问题的不确定性本质,是一种非常有发展潜力的损伤识别方法,有望解决当前大多数损伤识别方法对于测量误差和噪声敏感的问题,从统计意义上实现复杂工程结构健康监测早期损伤的诊断。在回顾结构确定性损伤识别方法的基础上,主要介绍不确定性损伤识别方法和有限元模型确认的研究进展,分析比较各种方法的优点和不足之处;最后对有待进一步研究的问题和基于模型确认的概率损伤识别方法发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 结构损伤识别 概率统计 模型修正 模型确认 统计识别 研究进展

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基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认(Ⅱ)——不确定性分析与模型精度评价 被引量：13

4

作者 宗周红 高铭霖 夏樟华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期85-92,共8页

在下白石连续刚构桥基于响应面法的模型修正基础上,首先介绍模型确认过程试验/计算相关性分析的若干确认准则,分析模型与试验不确定性的来源;然后假定随机变量服从正态分布,采用蒙特卡罗有限元分析方法进行不确定性分析和量化,并评价模... 在下白石连续刚构桥基于响应面法的模型修正基础上,首先介绍模型确认过程试验/计算相关性分析的若干确认准则,分析模型与试验不确定性的来源;然后假定随机变量服从正态分布,采用蒙特卡罗有限元分析方法进行不确定性分析和量化,并评价模型的预测精度,实现连续刚构桥的有限元模型确认。结果表明:确认后的下白石大桥有限元模型能够很好地反映下白石大桥的真实状况,可供桥梁健康监测、损伤诊断和安全评估参考。 展开更多

关键词 有限元模型确认 相关性分析 不确定性分析 模型精度评价 连续刚构桥

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结构动力学有限元模型确认方法研究 被引量：32

5

作者 郭勤涛 张令弥 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期572-578,共7页

随着结构动力学求解问题的复杂化,有限元分析方法越来越起着关键作用。由于许多结构系统本身存在不确定性因素,试验数据存在随机误差,而计算的三类误差也会包含着不确定性误差,如何用有限的试验来修正和检验计算模型,最后得到具有一定... 随着结构动力学求解问题的复杂化,有限元分析方法越来越起着关键作用。由于许多结构系统本身存在不确定性因素,试验数据存在随机误差,而计算的三类误差也会包含着不确定性误差,如何用有限的试验来修正和检验计算模型,最后得到具有一定置信度的有限元模型,即模型确认,在工程领域越来越得到关注。在与模型修正比较的基础上,详细讨论了模型确认的主要研究内容,并结合两个应用实例,讨论模型确认的总体思路与实现方法。 展开更多

关键词 有限元法 模型确认 模型修正 不确定性分析 主分量分解

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基于SVR方法的有限元模型确认中不确定性建模研究 被引量：9

6

作者 朱跃 张令弥 郭勤涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期119-122,150,共5页

针对模型确认中结构有限元模型不确定性建模问题,采用D最优实验设计方法生成无明显分布规律的样本空间,提出用支持向量机回归方法建立结构响应和不确定参数之间的映射关系,给出了基于SVR方法进行不确定建模的一般步骤,引入了三级检验对... 针对模型确认中结构有限元模型不确定性建模问题,采用D最优实验设计方法生成无明显分布规律的样本空间,提出用支持向量机回归方法建立结构响应和不确定参数之间的映射关系,给出了基于SVR方法进行不确定建模的一般步骤,引入了三级检验对支持向量机响应面模型的精度和泛化能力进行全面评价,以GARTEUR模型为仿真算例,比较了向量机响应面模型和幂多项式响应面模型,结果证明了该方法对模型的不确定性建模问题具有较高的精度,具有较好的推广性。 展开更多

关键词 支持向量机回归 模型确认 模型不确定性 D最优设计 GARTEUR模型

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基于Monte Carlo法的结构动力学模型确认 被引量：9

7

作者 陈志国 邓忠民 毕司峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期76-81,共6页

提出一种蒙特卡洛模拟(MCS)与多元回归分析相结合的有限元模型确认方法。采用基于动态响应面法生成的代理模型改进直接MCS,用一种逐步迭代的方式改进代理模型保证模型确认的精度。传统欧氏距离/马氏距离从不同方面描述了两点间距离,然... 提出一种蒙特卡洛模拟(MCS)与多元回归分析相结合的有限元模型确认方法。采用基于动态响应面法生成的代理模型改进直接MCS,用一种逐步迭代的方式改进代理模型保证模型确认的精度。传统欧氏距离/马氏距离从不同方面描述了两点间距离,然而如果在距离准则中能够同时考虑两者则会更全面。在相关性分析过程中,综合欧氏/马氏距离的特点,采用了一种欧氏/马氏距离相结合的不确定量化方法(距离判别方法),并给出了基于此指标的迭代收敛判断准则。算例仿真结果表明:所提出的有限元模型确认方法和此距离判别方法的使用,能比较大地降低MCS的计算量并能得到满意的模型确认结果,迭代收敛的稳定性和精度都有了提高。 展开更多

关键词 模型确认 不确定性 距离准则 蒙特卡洛模拟 响应面

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Kriging响应面代理模型在有限元模型确认中的应用 被引量：21

8

作者 张冬冬 郭勤涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期187-191,共5页

结合Kriging理论,实现Kriging响应面代理模型在有限元模型确认过程中响应预测的应用。讨论模型验证与确认的基本思想,初步提出有限元模型确认流程;以Garteur benchmark飞机结构瞬态响应仿真为例,建立加速度响应最大值Kriging响应面,通... 结合Kriging理论,实现Kriging响应面代理模型在有限元模型确认过程中响应预测的应用。讨论模型验证与确认的基本思想,初步提出有限元模型确认流程;以Garteur benchmark飞机结构瞬态响应仿真为例,建立加速度响应最大值Kriging响应面,通过蒙特卡洛方法,实现有限元模型参数不确定性正向传递;采用核密度估计建立加速度响应最大值概率分布,计算响应量置信区间上下限。结果表明,Kriging响应面能准确对有限元模型响应进行预测,可为有限元模型确认过程提供很大便利。 展开更多

关键词 Kriging响应面 有限元模型确认 模型验证与确认 核密度估计

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多输出模型确认中的混合矩指标 被引量：4

9

作者 赵录峰 吕震宙 +1 位作者 张磊刚 王新维 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期61-68,共8页

在不确定性条件下,同时考虑到多维输出之间的相关关系和单输出的均值,构建由多输出数学期望列阵和协方差矩阵组成的多输出模型确认局部混合矩指标和全局混合矩指标。其中局部混合矩指标包括绝对指标(LA-3M)和相对指标(LR-3M),它们适合... 在不确定性条件下,同时考虑到多维输出之间的相关关系和单输出的均值,构建由多输出数学期望列阵和协方差矩阵组成的多输出模型确认局部混合矩指标和全局混合矩指标。其中局部混合矩指标包括绝对指标(LA-3M)和相对指标(LR-3M),它们适合单点位置的多输出局部模型确认;全局混合矩指标也包括绝对指标(GA-3M)和相对指标(GR-3M),它们适合多点位置的多输出全局模型确认。通过数字算例和工程算例,所提指标可行有效,能够方便地度量计算模型和物理实验之间的差异程度。 展开更多

关键词 模型确认 混合矩 多输出模型 相关性 不确定性

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轴对称结构的模态振型描述和模型确认 被引量：10

10

作者 臧朝平 刘银超 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期725-733,共9页

利用轴对称结构模态振型的Zernike矩能够有效区分重根模态的特点,提出了一种基于Zernike矩函数的相关性分析方法以及基于Zernike矩函数灵敏度的模型修正方法。以某航空发动机压气机轮盘为例,采用轴对称结构的模态振型Zernike特征矩,通... 利用轴对称结构模态振型的Zernike矩能够有效区分重根模态的特点,提出了一种基于Zernike矩函数的相关性分析方法以及基于Zernike矩函数灵敏度的模型修正方法。以某航空发动机压气机轮盘为例,采用轴对称结构的模态振型Zernike特征矩,通过模态测试数据与有限元模型预测结果的相关性分析,克服重根模态对相关性分析的影响,准确地匹配模态对;同时采用基于Zernike矩函数的振动模态对于设计参数的灵敏度,修正有限元的模型修正,使压气机的设计模型的动力特性预测与实际结构的测试相一致,验证了该方法的可行性与优越性。 展开更多

关键词 轴对称结构 相关性分析 模型修正 ZERNIKE矩 模型确认

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以冲击响应谱为响应特征的有限元模型确认 被引量：11

11

作者 郭勤涛 张令弥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期32-36,共5页

冲击响应谱已经成为冲击问题分析的最有效工具。由于冲击问题的复杂性,如冲击信号一般频带较宽,而且冲击作用时其阻尼较模态实验有较大变化,冲击响应的相位存在很大的随机性等,因此如何得到精度可靠的冲击响应,从而求出其冲击谱;以及如... 冲击响应谱已经成为冲击问题分析的最有效工具。由于冲击问题的复杂性,如冲击信号一般频带较宽,而且冲击作用时其阻尼较模态实验有较大变化,冲击响应的相位存在很大的随机性等,因此如何得到精度可靠的冲击响应,从而求出其冲击谱;以及如何对计算仿真的冲击响应与实际测量的冲击响进行比较和确认,是冲击响应谱仿真计算的两个关键问题。针对上述问题,作者使用子结构模型修正的方法,根据冲击信号的频域特点,对整体复杂结构的各个子结构进行有限元建模和修正,然后用模态叠加法求解冲击信号的时域响应,进而使用改进的递推数字滤波法求得冲击响应谱;选择冲击谱的均方差和时域响应的主分量分解两种确认准则进行计算与实验比较和确认。通过某车架模型受横向冲击的计算和实验分析对研究方法进行了检验。 展开更多

关键词 冲击响应谱 模型修正 模型确认 主分量分解

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圣地亚结构动力学问题模型确认与评估 被引量：3

12

作者 陈学前 肖世富 刘信恩 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第3期50-55,共6页

考虑模型的不确定性与建模误差等因素,是现代模型确认的研究特点.为了研究现代模型确认过程中的建模、模型确认准则等核心问题,以圣地亚提出的结构动力学挑战问题为研究实例,采用正态分布和非参数核密度估计研究了参数不确定性建模,并... 考虑模型的不确定性与建模误差等因素,是现代模型确认的研究特点.为了研究现代模型确认过程中的建模、模型确认准则等核心问题,以圣地亚提出的结构动力学挑战问题为研究实例,采用正态分布和非参数核密度估计研究了参数不确定性建模,并且通过所采用的两条确认准则对所建立的数学模型进行了确认研究,并最终得到了较好的数学模型.通过该实例的具体开展,发现联合使用多条确认准则可对所建原始模型进行更科学的评估确认. 展开更多

关键词 结构动力学 模型确认 不确定性 确认准则 建模

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仿真模型确认中的数据有效性分析 被引量：4

13

作者 杨江 李治 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期258-262,共5页

给出在仿真模型确认中的数据有效性分析方法.对于测量数据可采用统计的方法,如Grubbs准则和t检验准则;在小样本未知分布的情况下,可采用非统计方法,如信息熵判别法和灰色理论判别法.通过实例说明这些方法的应用.这些方法的使用有助于仿... 给出在仿真模型确认中的数据有效性分析方法.对于测量数据可采用统计的方法,如Grubbs准则和t检验准则;在小样本未知分布的情况下,可采用非统计方法,如信息熵判别法和灰色理论判别法.通过实例说明这些方法的应用.这些方法的使用有助于仿真模型确认的研究. 展开更多

关键词 仿真模型 模型确认 数据有效性 统计分析 信息熵判别法 灰色理论判别法

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随机-区间混合不确定性多输出模型确认指标 被引量：2

14

作者 赵录峰 吕震宙 王璐 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期78-84,共7页

为解决随机和区间变量共存条件下的多输出模型确认问题,提出了一种新的模型确认指标.首先,依据概率方法和区间理论,分析了随机输入变量在实现值条件下随机-区间混合不确定性多输出模型的特点;然后,将基于马氏距离的随机不确定性多输出... 为解决随机和区间变量共存条件下的多输出模型确认问题,提出了一种新的模型确认指标.首先,依据概率方法和区间理论,分析了随机输入变量在实现值条件下随机-区间混合不确定性多输出模型的特点;然后,将基于马氏距离的随机不确定性多输出模型确认方法,推广到随机-区间混合不确定性因素影响下的多输出模型确认之中,定义了一种新的多输出模型确认指标.该指标运用模型输出响应量与试验输出响应量的上、下界马氏距离分布函数曲线之间的面积差异,度量随机-区间混合不确定性条件下多输出模型预测结果与试验结果之间的不一致性.最后,讨论了所提指标的数学性质,给出了指标的计算方法和步骤,通过一个数值算例和一个工程算例验证了指标的正确性与有效性.研究结果表明,当样本数据量充足时,新的模型确认指标能够有效地度量模型输出响应量与试验结果之间差异程度,正确地判断不同多输出模型的优劣,适合于随机-区间混合不确定性因素影响下的多输出模型确认问题. 展开更多

关键词 模型确认 指标 随机变量 区间变量 混合不确定性 多输出模型

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基于多分辨分析的MEARTH方法及其在汽车安全仿真模型确认中的应用 被引量：2

15

作者 张玉峰 詹振飞 李君明 《汽车技术》 北大核心 2016年第9期13-17,共5页

针对仿真模型确认中存在的多元和动态响应问题,提出了一种基于多分辨分析的MEARTH方法,并设计了一种基于贝叶斯决策理论的分类器来综合考虑不同响应的模型确认结果,从而可对多元动态系统的仿真模型的有效性做出综合评估。通过对某汽车... 针对仿真模型确认中存在的多元和动态响应问题,提出了一种基于多分辨分析的MEARTH方法,并设计了一种基于贝叶斯决策理论的分类器来综合考虑不同响应的模型确认结果,从而可对多元动态系统的仿真模型的有效性做出综合评估。通过对某汽车乘员约束系统进行模型确认表明,利用所提出方法得到的评分比传统MEARTH方法的评分更稳定,可对多元动态系统仿真模型的有效性做出合理评判。 展开更多

关键词 多元动态系统 多分辨分析 汽车安全仿真 模型确认

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基于小生境遗传算法的结构频响函数模型确认 被引量：1

16

作者 邓忠民 陈志国 常振国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期93-98,共6页

提出了一种基于小生境进化(种群进化)的模型确认方法,采用模式置信准则(Signature Assurance Criterion,SAC)和模式比例因子(Crossing Signature Scale Factor,CSSF)与频响测试约束状态下的固有频率相结合的输出特征作为模型确认的输出... 提出了一种基于小生境进化(种群进化)的模型确认方法,采用模式置信准则(Signature Assurance Criterion,SAC)和模式比例因子(Crossing Signature Scale Factor,CSSF)与频响测试约束状态下的固有频率相结合的输出特征作为模型确认的输出响应,以降低输出特征个数并可利用全部频响分析的试验数据。参数修正过程中,采用距离判别方法分析和计算实验与仿真两个数据集之间的统计学差异,并通过逐步迭代、小生境进化达到模型确认的目的。算例仿真结果表明:所提出的基于小生境进化方法可用于结构动力学的频响函数模型确认,相关的频响函数输出特征作为动力学响应输出可以得到较高精度的确认结果。 展开更多

关键词 模型确认 小生境进化 距离判别 频响函数

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随机和区间变量共存条件下的模型确认指标 被引量：1

17

作者 赵录峰 吕震宙 阚丽娟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期967-974,共8页

现有的不确定性模型确认方法建立在概率理论基础之上,仅仅适用于随机不确定性因素影响下的模型确认,而不适合随机和区间变量共存条件下的模型确认问题。针对这一问题,研究了随机和区间变量共存条件下的模型确认方法。首先,分析了随机和... 现有的不确定性模型确认方法建立在概率理论基础之上,仅仅适用于随机不确定性因素影响下的模型确认,而不适合随机和区间变量共存条件下的模型确认问题。针对这一问题,研究了随机和区间变量共存条件下的模型确认方法。首先,分析了随机和区间变量共存条件下数学模型的特点;然后,运用概率方法和区间理论,提出了一种新的模型确认指标,通过模型响应量的上下界分布函数(CDF)与实验响应量的上下界经验CDF之间差异,来度量随机和区间输入变量共存条件下模型预测与实际物理实验结果之间的不一致性;讨论了所提指标的数学性质,给出了指标的计算方法和步骤;最后,采用一个数字算例和一个工程算例验证了所提指标在随机和区间输入变量共存条件下进行模型确认的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模型确认 指标 随机变量 区间变量 混合模型

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碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认 被引量：2

18

作者 杨刚 刘让奇 肖钊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期255-262,共8页

通过有限次数的实验结合模型确认方法对数值模型的可靠性进行验证,建立了考虑参数不确定性碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认方法;以碳纤维增强复合材料(T700/X105)试件沿厚度方向受到冲击的数值模型确认过程为例,基于累积分布函数... 通过有限次数的实验结合模型确认方法对数值模型的可靠性进行验证,建立了考虑参数不确定性碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认方法;以碳纤维增强复合材料(T700/X105)试件沿厚度方向受到冲击的数值模型确认过程为例,基于累积分布函数的模型确认准则,对三种不同工况下碳纤维复合材料的数值模型进行了确认分析,验证了所建立的模型确认方法的有效性,为具有不确定性的碳纤维复合材料的数值模型确认提供新的思路和参考方案。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 冲击响应 参数不确定性 模型确认

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随机-区间混合不确定性单输出模型确认指标 被引量：1

19

作者 赵录峰 吕震宙 阚丽娟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期168-175,共8页

针对既有随机变量又有区间变量的模型预测结果与实验数据之间的一致性度量问题,对随机-区间混合不确定性模型确认指标进行研究。根据工程数学模型和实验过程中的不确定性来源,分析随机-区间混合不确定性模型确认的特点;运用概率方法和... 针对既有随机变量又有区间变量的模型预测结果与实验数据之间的一致性度量问题,对随机-区间混合不确定性模型确认指标进行研究。根据工程数学模型和实验过程中的不确定性来源,分析随机-区间混合不确定性模型确认的特点;运用概率方法和区间理论,提出新的随机-区间混合不确定性模型确认指标,讨论所提指标的性质,给出指标的计算方法和步骤。通过数字算例和工程算例,验证了所提指标的可行性和有效性。 展开更多

关键词 模型确认 指标 随机变量 区间变量 不确定性

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计算仿真与模型确认及在结构环境与强度中的应用 被引量：18

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作者 张令弥 《强度与环境》 2002年第2期42-47,56,共6页

本文对计算仿真、模型确认和相关的确认试验作了综合评述 ,强调了其核心思想和主要方法 ,并通过两个武器装备研制计划实例 ,表明计算仿真和模型确认在大型复杂结构和复杂环境下的强度研究中的应用。

关键词 环境试验 计算机仿真 模型确认 模型修正 结构动力学

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