有限元模型修正技术

近代的工程结构越来越复杂，它们的设计必须依赖计算和实验的原始数据。计算的成本低、速度快，还可以计算工程问题所可能遇到的各种情况，而实验特别是现场实验，必须在工程完工后才能进行，不仅周期长，耗资巨大，而且模型实验必须处理好相似关系。对某些复杂的工程问题，相似关系很难严格满足。用计算逐渐取代实验，或部分取代实验，这是工程界追求的目标。　　近十几年来计算机可视化、虚拟现实、电脑智能化技术的发展，计算机在各个领域取代实验已有很大发展。但对于复杂的实际结构，有限元模型的精度，受到许多因素的影响，如简化假定、边界条件的近似性、接头和耦合部件的不确定性、某些物理参数的误差等。实践表明，有限元模型预测与实验结果之间往往存在明显误差。　　有限元模型修正技术(或实验/分析模型相关)就是要充分利用结构实验和有限元分析两者的优点，用少量的结构实验所获得的数据对有限元模型进行修正，获得比较准确的有限元模型。这样，就可能省掉一些大型结构实验，从而节省研制的费用和缩短研制的周期。　　从工程应用的角度看，有限元模型修正技术是一种综合性很强的技术。除了有限元模型修正技术本身的理论外，它还涉及到有限元的建模和计算、动力学实验技术和经验，以及计算机中的许多技术问题-如数据传递等。　　有限元模型的修正对象可以分为两类：一类是有限元模型的刚度矩阵、质量矩阵、甚至阻尼矩阵中的元素;另一类是有限元模型的设计参数，包括物理参数与几何参数。