● 摘要
目前复杂结构越来越广泛的被应用于航空领域。有限元方法是研究复杂结构中能量流动的有力工具。但是,这种方法只能应用于低频范围。因为在中高频范围,波长已经很小,而结构划分的网格有可能大于波长,造成模拟不准确。并且,在实际生活中外部激发的频率范围是很广的。在高频范围内,由于波长很小,为了能够准确的模拟出结构模型,就需要大量的细小网格。但是,有些情况下计算机的性能并不能很好的支持如此大量的运算。为了克服这个困难,有必要寻找一种新的方法来研究中高频下的能量流动。幸运的是,统计能量分析正是研究这一问题的方法。
统计能量分析是一种有力的描述复杂结构之间能量流动的方法。这种方法最早于1960年,由Lyon、Maidanik和Smith提出。但是,使用这种方法有一个前提,就是要把复杂结构划分成子结构系统。一个能量统计分析模型是由几个弱耦合的子系统组成的。因此,为了对系统进行恰当的子系统化,就需要对复杂材料结构进行模拟,通过模拟不同的外界条件,得到最真实的结构响应,从而得出能量行为。为了实现统计能量分析,首先需要判断出该结构是否可以分成不同的子系统。通过对不同的结构进行模拟,得到能量分布情况。根据数据挖掘中的机器学习理论,训练出有效的判别方法。根据新的能量分布情况,来判断一个新的模型是否能够被划分为不同的子系统。本文针对此问题进行了一些相关的研究。