基于主成分分析的薄壁结构截面特征形变识别研究

针对薄壁结构一维高阶模型求解复杂、效率低等问题,提出了一种基于主成分分析的薄壁结构截面特征识别方法。首先,构建了一组基函数捕捉截面变形,建立了薄壁结构的一维高阶模型,基函数被集成在动力学方程中,并通过求解相关的广义特征值问题实现了解耦;然后,基于主成分分析分解特征向量,识别出基函数的轴向变化模式,每个特征向量被正交分解成对应变化模式的分量,并构建了权重矩阵线性组合基函数;最后,以识别出的变形模式简化了初始动力学方程。研究结果表明:识别出的变形模式具有再现薄壁结构三维振型的能力,与ANSYS模型相比较,高阶模型的前10阶固有频率误差在1.94%以内;该结果为提高薄壁结构动力学模型的计算效率提供了理论依据。