指导教师：岳林教授/郭勤涛 副教授

论文题目：螺栓连接结构动力学多响应模型修正与确认方法研究

答辩委员会：

主席：臧朝平教授南京航空航天大学

委员：秦仙蓉  教授     同济大学

       费庆国  教授  东南大学 

   何  欢  教授     南京航空航天大学

         朱如鹏  教授     南京航空航天大学

         周  瑾   教授     南京航空航天大学

         岳  林  教授     南京航空航天大学

秘书：陆俊华  副教授   南京航空航天大学

时间：2020年06月11日14:00

地点：南航明故宫校区15#341

学位论文简介：

   螺栓连接作为工程结构中的典型连接形式，决定着结构的力学特性和响应等关键性指标。建模和仿真分析方法在结构动力学研究和工程应用中发挥着越来越重要的作用。本论文研究了建模和仿真分析方法在螺栓连接结构中的应用，围绕该类结构的有限元建模、模型修正、不确定性分析、模型确认度量以及QMU评估等关键问题开展具体的研究工作。

论文的主要研究工作包括：

    1对螺栓连接结构进行分层并建立各层级结构的预修正模型，根据对应结构的模态试验测试结果分别基于有限元模型和代理模型实现了模型中的参数。

    2研究了基于频响函数模型修正中频率点选择及目标函数构建方法等关键问题。对比了基于不同类型响应频响函数模型修正过程及结果，提出了基于多响应频响函数的模型修正方法，并将其用于螺栓连接结构的模型修正。

   3针对螺栓连接框架结构的不同层次的模型，分别基于概率方法、区间分析方法以及概率盒方法实现了结构不确定性分析。采用模型确认度量准则对仿真分析和试验测试结果之间的一致性进行了评估。

   4研究了不同不确定性情形下基于贝叶斯方法的模型修正关键问题，采用DREAM算法的后验概率求解方法，分别基于螺栓连接框架结构的不同层次结构模型实现了不确定性模型修正过程，并基于模型确认度量对修正后模型进行检验。

   5在考虑性能阈值不确定性的情况下，将传统的QMU评估方法进行了扩展，提出了能适用于多响应和概率盒情形的QMU评估计算方法，推导了适用于该情形下的置信因子计算过程。

主要创新点：

 1.针对基于频响函数模型修正的计算效率问题，提出了频响函数代理模型建模方法，结合仿真算例和真实结构实现了基于频响函数代理模型的修正方法，大幅提高了模型修正效率。

     2.针对基于单一类型响应模型修正后预测结果精度问题，提出了采用多响应频响函数的模型修正方法，为提高有限元模型修正精度和修正后模型的用途提供了可靠的方法。

  3.针对结构动力学分析过程中的多响应问题，提出了采用马氏距离对结构特征量或响应的融合，构造了适用于多响应情形下的模型确认度量准则。

    4.研究了考虑多响应的不确定性模型修正方法，基于DREAM算法实现了适用于不同不确定性情形下的复杂连接结构模型修正。

    5.提出了能适用于多响应和概率盒情形的QMU评估计算方法；同时，针对传统QMU方法将性能阈值视为确定性常数，提出了不确定性阈值情况下的QMU评估方法，并推导了该情形下的置信因子计算过程。