1、第 39 卷第 3 期2023 年 6 月 Electro-Mec hanical Engineering 环境适应性设计 DOI:10.19659/j.issn.10085300.2023.03.007基于模态扩展和曲率的形变混合重构*成东明1，刘 法2，周金柱1，赵 征1（1.西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室，陕西 西安 710071；2.中国电子科技集团公司第十研究所，四川 成都 610036）摘 要：文中 提 出 了 一 种 基 于 模 态 扩 展 和 曲 率 的 形 变 混 合 重 构 方 法，该方 法 在 实 物 和 有 限 元 模 型 之 间 存 在 一 定 误差
2、 的 情 况 下 可 以 适 当 降 低 形 变 重 构 的 误 差。首 先，通 过 模 态 实 验 在 待 重 构 的 表 面 上 均 匀 选 取 有 限 个 测 点 来 获 取实 验 模 态，接着 用 对 应 的 有 限 元 模 态 振 型 列 表 来 平 滑 扩 展 这 些 实 验 模 态，之后 用 平 滑 扩 展 的 实 验 模 态 来 重 构 大 量的 应 变 值，为 了 防 止 求 取 模 态 坐 标 时 出 现 过 拟 合，此处 引 入 了 正 则 项。然 后，将应 变 值 转 化 为 曲 率，再通 过 切 角 递推 公 式 求 得 相 邻 点 的 位 移 增 量，随后 耦 合
3、单 元 坐 标 增 量 便 可 获 得 全 场 的 形 变。最 后，通 过 建 立 有 限 元 模 型 进 行 仿真实验验证，并将此方法的重构结果与曲率法的结果进行对比以验证其有效性。关键词：形变重构；曲率法；实验模态中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：10085300(2023)03002906Hybrid Deformation Reconstruction Based onMo de Expansion and Curv atureCHENG Dongming1,LIU F a2,ZHOU Jinzh u1,ZHA O Zhen1(1.K ey L ab or atory o
4、f Ele ctr onic Equipment Structur e Design of Ministry of Educ ation,Xidian University,Xian 710071,China;2.The 10 th R ese ar ch Institute of CETC,Chengdu 610036,China)Abstract:In this pap er,a h ybrid deformation reconstruction metho d based on mo de expansion and curv atureis prop osed.This metho
5、d can appropriately reduce the error of deformation reconstruction when there is certainerror b et w een the real ob ject and the nite elemen t mo del.Firstly,the exp erimen tal mo des are obtained b yuniformly selecting a limited n um b er of measuring p oin ts on the surface to b e reconstructed,a
6、nd then thecorresp onding nite elemen t mo de list is used to smo othly expand the obtained exp erimen tal m o des.Afterthat,a large n um b er of strain v alues are reconstructed b y the smo othly expanded exp erimen tal mo des,anda regular term is in tro duced here to prev en t o v er-tting when ob
7、taining mo dal co ordinates.Secondly,thestrain v alue is transformed in to curv ature and the displacemen t incremen t of the adjacen t p oin ts is obtained b ythe c hamfer recurrence form ula,and then the deformation of the whole eld can b e obtained b y coupling theco ordinate incremen t of the el
8、emen t.Finally,a nite elemen t mo del is established to carried out sim ulationv erication.The reconstruction results of this metho d are compared with those of the curv ature metho d tov erify its eectiv eness.Key w ords:deformation reconstruction;curv ature metho d;exp erimen tal mo de引 言随 着 科 技 的
9、 快 速 发 展，天 线 领 域 也 受 到 了 国 内 外研 究 者 的 大 量 关 注，蒙 皮 天 线 电 磁 性 能 优 良，服 役 可 靠性 较 高，在 军 事 国 防 领 域 得 到 广 泛 使 用 12。在 实 际服 役 环 境 中，蒙 皮 天 线 会 遇 到 风 雪、暴 晒、雨 水 等 恶 劣气 候，这 些 都 会 使 得 蒙 皮 天 线 出 现 天 线 增 益 下 降、波 束指 向 变 化、旁 瓣 增 高 等 电 性 能 恶 化 的 现 象。为 了 保 障蒙 皮 天 线 在 服 役 过 程 中 的 有 效 性，需 要 实 时 感 知 天 线阵 面 结 构 的 变 形 位 移，并 根 据 计 算 得 到 的 位 移 值 设 计自 适 应 的 电 补 偿 方 法 以 弥 补 天 线 阵 面 发 生 变 形 带 来 的影响 3。*收稿日期：20221014基金项目：国家自然科学基金资助项目（52175247,51905403）；国家重点研发计划项目（2021YFB3302101）29
