基于變形場測量數據主元壓縮的模型參量反求方法

李建宇，任 朝，張麗麗，魏凱杰

(1.天津科技大學 機械工程學院，天津市輕工與食品工程機械裝備集成設計與在線監控重點實驗室，天津 300222；2.天津職業技術師范大學 理學院，天津 300222)

1 引 言

模型參量反求是一種利用試驗測量數據反求力學模型中的未知參量的方法。對于涉及多個物理參數的復雜力學模型，如復合材料和彈塑性等，模型參量反求技術是獲取模型參數的有效手段，近年來受到研究者的關注[1]。De wilde等[2]較早地提出結合數值計算與試驗測量來反求材料參量的方法。Ghouati等[3]采用集成有限元和優化技術的方法來測量材料參數。國內學者在模型反求算法方面也開展了系統而深入的工作[4-6]。

目前，數字圖像相關DIC(Digital Image Correlation)技術[7]的發展已經使得對結構變形信息的全場測量成為可能，不僅為直接觀測結構的力學響應提供了便利，也為利用變形測量信息進一步研究結構和材料的物理性能提供了數據支撐。將DIC測量數據與模型參量反求技術結合并應用于具體工程問題的研究受到關注，如馬源等[8]對風電葉片的彈性參數進行了反求，楊思滿等[9]研究了車用復合材料的參數反演問題。

DIC測量技術的發展有效解決了結構變形數據獲取的問題，但是如何更有效地使用DIC變形數據又成為新的問題。由于數字圖像包含的數據量極大，如果在模型參量反求中使用全部的測量數據，不僅會導致計算耗時長及收斂速度慢等問題，而且也沒有必要。現有文獻還很少有關于如何有選擇性地使用部分DIC數據進行力學模型參量反求的研究。……