(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111537573.4
(22)申请日 2021.12.15
(71)申请人 上海电气集团股份有限公司
地址 200336 上海市长 宁区兴义路8号3 0层
(72)发明人 方玮祎 杨顺超
(74)专利代理 机构 北京同达信恒知识产权代理
有限公司 1 1291
代理人 王宁宁
(51)Int.Cl.
G06F 30/23(2020.01)
G06F 111/10(2020.01)
G06F 119/14(2020.01)
(54)发明名称
一种有限元模型建立方法、 装置、 电子设备
及存储介质
(57)摘要
本申请提供一种有限元模型建立方法、 装
置、 电子设备及存储介质, 涉及仿真测试技术领
域。 本申请根据预设弹性模量和预设初始差值,
确定包含多个弹性模量的弹性模量集, 分别运行
以弹性模量集中的各个弹性模量为模型参数的
有限元模型, 得到各个弹性模量对应的仿真频率
集, 基于多个第二仿真频率集和真实频率集, 分
别确定各个弹性模量对应的目标数据, 基于各个
弹性模量以及各个弹性模量对应的目标数据, 确
定目标多项式, 将目标多项式中弹性模量的最小
值作为修正弹性模量, 作为有限元模 型的模型参
数, 即可得到与实物偏差小的有限元模型, 使用
最接近真实频率集的仿真频率值对应的修正弹
性模量, 即可以有效的降低有限元模 型与实物结
构之间的偏差 。
权利要求书2页 说明书10页 附图3页
CN 114239358 A
2022.03.25
CN 114239358 A
1.一种有限元模型建立方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
根据预设弹性模量和预设初始差值, 确定包 含多个弹性模量的弹性模量 集;
分别运行以所述弹性模量集中的各个所述弹性模量为模型参数的有限元模型, 得到各
个所述弹性模量对应的仿真频率 集; 所述有限元模型 是基于待仿真实物的结构建立的;
基于各个所述弹性模量对应的仿真频率集和真实频率集, 分别确定各个所述弹性模量
对应的目标 数据; 所述真实频率 集为所述待仿真实物运行时的多阶真实频率 值的集合;
基于各个所述弹性模量以及各个所述弹性模量对应的目标 数据, 确定目标多 项式;
将所述目标多项式的弹性模量最小值作为修正弹性模量, 并以所述修正弹性模量作为
有限元模型的模型参数, 得到目标有限元模型。
2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述根据预设弹性模量和预设初始差值,
确定包含多个弹性模量的弹性模量 集, 包括:
以所述预设弹性模量为中心项, 根据预设初始差值以及二阶等比取值法, 确定包含多
个弹性模量的弹性模量 集。
3.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 各个所述弹性模量对应的仿真频率集中均
包括多阶仿真频率值; 所述基于各个所述弹性模量对应的仿真频率集和真实频率集, 分别
确定各个所述弹性模量对应的目标 数据, 包括:
针对各个所述弹性模量对应的仿真频率 集, 分别执 行如下操作:
利用所述弹性模量对应的仿真频率集的每阶仿真频率值减去真实频率集中的对应阶
数的真实频率 值, 得到多个频率差值;
将所述多个频率差值的加权和, 作为所述弹性模量对应的目标 数据。
4.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述基于各个所述弹性模量以及各个所述
弹性模量对应的目标 数据, 确定目标多 项式, 包括:
从所述多个目标数据中确定最小目标数据, 并确定所述最小目标数据对应的弹性模
量;
以所述最小目标数据对应的弹性模量为中心, 在所述弹性模量集中确定预设数量的弹
性模量;
基于所述预设数量的弹性模量以及所述预设数量的弹性模量对应的目标数据, 确定目
标多项式。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述将所述目标多项式的弹
性模量最小值作为修正弹性模量, 并以所述修正弹性模量作为有限元模型 的模型参数, 得
到目标有限元模型, 包括:
基于所述修正弹性模量, 确定所述修正弹性模量对应的修正相关值集合; 所述修正相
关值集合是根据所述 修正弹性模量对应的仿真频率 集和真实频率 集确定的;
若所述修正相关值集合中的每个修正相关值均大于预设弹性模量对应的预设相关值
集合中的预设相关值, 则得到目标有限元模型; 所述预设相关值集合是根据所述预设弹性
模量对应的仿真频率 集和真实频率 集确定的。
6.一种有限元模型建立装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
第一确定单元, 用于根据预设弹性模量和预设初始差值, 确定包含多个弹性模量的弹
性模量集;权 利 要 求 书 1/2 页
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2输出单元, 用于分别运行以所述弹性模量集中的各个所述弹性模量为模型参数的有限
元模型, 得到各个所述弹性模量对应的仿真频率集; 所述有限元模型是基于待仿真实物的
结构建立的;
第二确定单元, 用于基于各个所述弹性模量对应的仿真频率集和真实频率集, 分别确
定各个所述 弹性模量对应的目标数据; 所述真实频率集为所述待仿 真实物运行时的多阶真
实频率值的集合;
拟合单元, 用于基于各个所述弹性模量以及各个所述弹性模量对应的目标数据, 确定
目标多项式;
第三确定单元, 用于将所述目标多项式的弹性模量最小值作为修正弹性模量, 并以所
述修正弹性模量作为有限元模型的模型参数, 得到目标有限元模型。
7.根据权利要求6所述的装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
第一确定单元, 还用于以所述预设弹性模量为中心项, 根据预设初始差值以及二阶等
比取值法, 确定包 含多个弹性模量的弹性模量 集。
8.根据权利要求6所述的装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
第二确定单 元, 用于针对各个所述弹性模量对应的仿真频率 集, 分别执 行如下操作:
利用所述弹性模量对应的仿真频率集的每阶仿真频率值减去真实频率集中的对应阶
数的真实频率 值, 得到多个频率差值;
将所述多个频率差值的加权和, 作为所述弹性模量对应的目标 数据。
9.根据权利要求6所述的装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
拟合单元, 还用于从所述多个目标数据中确定最小目标数据, 并确定所述最小目标数
据对应的弹性模量;
以所述最小目标数据对应的弹性模量为中心, 在所述弹性模量集中确定预设数量的弹
性模量;
基于所述预设数量的弹性模量以及所述预设数量的弹性模量对应的目标数据, 确定目
标多项式。
10.根据权利要求6所述的装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
第三确定单元, 用于基于所述修正弹性模量, 确定所述修正弹性模量对应的修正相关
值集合; 所述修正相关值集合是根据所述修正弹性模量对应的仿真频率集和真实频率集确
定的;
若所述修正相关值集合中的每个修正相关值均大于预设弹性模量对应的预设相关值
集合中的预设相关值, 则得到目标有限元模型; 所述预设相关值集合是根据所述预设弹性
模量对应的仿真频率 集和真实频率 集确定的。
11.一种电子设备, 其特征在于, 包括存储器和处理器, 所述存储器上存储有可在所述
处理器上运行的计算机程序, 当所述计算机程序被所述处理器执行时, 实现权利要求1~5
中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质, 所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序, 其特征
在于: 所述计算机程序被处 理器执行时, 实现权利要求1~5中任一项所述的方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种有限元模型建立方法、装置、电子设备及存储介质
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