CN111090960A - 工程结构有限元模型处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种工程结构有限元模型处理方法及装置，方法包括：根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型；本申请能够采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，具有更加精准的实际运用效果。
Description
技术领域
本申请涉及数字仿真模拟领域，具体涉及一种工程结构有限元模型处理方法及装置。
背景技术
工程结构有限元仿真模拟技术是工程结构设计研究的重要手段，有限元计算在土木工程结构、机械结构、航空航天等结构中应用极其广泛。有限元模型在建立过程中，由于一些理想化的假定和不可避免的简化，以及部分模型参数不易确定的原因，使得仿真模型出现较大的精度问题。因此，就需要利用实测手段获取一些认为准确的响应数据对模型参数进行修正，以期仿真模型能最大限度的贴合实际结构，这个过程同时也能检验模型的准确度。
模型修正是结构工程仿真研究领域的重要一环，很多学者都将此步骤纳入自己的研究环节。
发明人发现，现有技术中的有限元模型修正的做法一般是：采用结构的固有频率极其振型为修正目标对有限元模型参数进行优化，可称之为“频率级模型修正”。这是从结构的本质上进行高精度修正的做法，然而，这也是一种低层级的做法，即仍然不能完全保证有限元模型在后续试验运用中具备良好的行为特性。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种工程结构有限元模型处理方法及装置，能够采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，具有更加精准的实际运用效果。
为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种工程结构有限元模型处理方法，包括：
根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据；
根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型；
根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
进一步地，在所述根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算之前，包括：
根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型；
根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
进一步地，在所述根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正之前，包括：
根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
进一步地，所述根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，包括：
将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数；
根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
第二方面，本申请提供一种工程结构有限元模型处理装置，包括：
仿真计算模块，用于根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据；
响应面模型构建模块，用于根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型；
有限元模型修正模块，用于根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
进一步地，还包括：
试验类型确定单元，用于根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型；
工况参数确定单元，用于根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
进一步地，还包括：
性能指标确定单元，用于根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
进一步地，所述有限元模型修正模块包括：
寻优反演单元，用于将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数；
目标有限元模型确定单元，用于根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的工程结构有限元模型处理方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的工程结构有限元模型处理方法的步骤。
由上述技术方案可知，本申请提供一种工程结构有限元模型处理方法及装置，通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，以使修正后的目标有限元模型具有更加精准的实际运用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的工程结构有限元模型处理方法的流程示意图之一；
图2为本申请实施例中的工程结构有限元模型处理方法的流程示意图之二；
图3为本申请实施例中的工程结构有限元模型处理方法的流程示意图之三；
图4为本申请实施例中的工程结构有限元模型处理装置的结构图之一；
图5为本申请实施例中的工程结构有限元模型处理装置的结构图之二；
图6为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
考虑到现有技术中的有限元模型修正的做法一般是：采用结构的固有频率极其振型为修正目标对有限元模型参数进行优化，可称之为“频率级模型修正”。这是从结构的本质上进行高精度修正的做法，然而，这也是一种低层级的做法，即仍然不能完全保证有限元模型在后续试验运用中具备良好的行为特性的问题，本申请提供一种工程结构有限元模型处理方法及装置，通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元。
为了能够采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，具有更加精准的实际运用效果，本申请提供一种工程结构有限元模型处理方法的实施例，参见图1，所述工程结构有限元模型处理方法具体包含有如下内容：
步骤S101：根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据。
可选地，所述多组预设工况参数可以为预先设计的试验参数，用于对所述初始有限元模型进行仿真动力试验。
具体地，所述工况参数可以从初始有限元模型的全局参数中选取，在选取时需确定其参数水平值和水平区间。
可选地，根据上述确定的多组预设工况参数依次在仿真环境(即所述初始有限元模型)中进行计算，并提取计算结果，该计算结果可以直接作为性能指标或变形换算为性能指标，以此获得工况参数与实测性能的优化样本数据，即所述模型优化样本数据。
步骤S102：根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型。
可以理解的是，所述响应面模型其本质是通过假设一个包含未知数的极限状态函数与基本变量(例如所述模型优化样本数据)之间的解析表达式来替代真实而不能明确表达出的极限状态函数。响应面法是一项统计学的综合优化方法，用于处理几个因素对一个系统的作用问题，也就是系统的输入(因素)与输出(响应)的转换关系问题。
可选地，本申请可以采用一二次多项式响应面模型，其具体公式为：
式中，xi l、xi u是试验因素的水平区间；β0、βi、βij、βii是回归系数。
步骤S103：根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
可选地，以实测性能指标为优化目标，基于建立的响应面模型，反演初始有限元模型的参数水平，寻优计算后可输出若干组参数水平，然后按照精度顺序排序，从中选取精度最高的一组参数水平作为最终的有限元模型参数，这组有限元模型参数即为修正后得到的目标有限元模型，可使得有限元模型最大限度的贴合实际工程结构的行为特性。
从上述描述可知，本申请实施例提供的工程结构有限元模型处理方法，能够通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元。
为了能够得到准确的预设工况参数以对初始有限元模型进行仿真计算，从而得到精确的优化样本数据，在本申请的工程结构有限元模型处理方法的一实施例中，在步骤S101之前，参见图2，还可以具体包含如下内容：
步骤S201：根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型。
步骤S202：根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
可选地，所述工况参数可以从初始有限元模型的全局参数中选取，在选取时需确定其参数水平值和水平区间。
可以理解的是，不同的目标工程结构可以根据实际结构特征确定不同的工况参数，例如，若所述目标工程结构为一种拱坝工程结构，对于拱坝工程结构的其中一种可行的试验类型为三向水荷载环境荷载激励试验，则在对应的水弹性模型中施加三向水荷载激励(即输入不同的工况参数，例如拱坝结构不同部位的弹性模量、密度、刚度等)，并进行实时的振动测试与位移应力等环境量监测，确定控制拱坝性能行为的各项指标，并做好记录备用。
为了能够得到准确的预设实测性能指标，从而以该实测性能指标为响应面模型的目标输出值(即优化的目标)对初始有限元模型进行准确修正，在本申请的工程结构有限元模型处理方法的一实施例中，在步骤S103之前，还可以具体包含如下内容：
根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
可选地，所述实际监测数据的来源可以是原型工程结构的监测、检测数据，也可以是物理模型的试验采集的数据。
可以理解的是，所述实测性能指标即后续响应面模型反演寻优计算的优化目标。
为了能够通过响应面模型输出初始有限元模型的模型修正参数，以对该初始有限元模型进行修正，得到更加准确的目标有限元模型，在步骤S103中，在本申请的工程结构有限元模型处理方法的一实施例中，参见图3，还可以具体包含如下内容：
步骤S301：将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数。
步骤S302：根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
可选地，以实测性能指标为优化目标(即将其设定为响应面模型的目标输出值)，基于建立的响应面模型，反演初始有限元模型的参数水平，寻优计算后可输出若干组参数水平(即所述有限元模型优选参数)，然后按照精度顺序排序，从中选取精度最高的一组参数水平作为最终的有限元模型参数，这组有限元模型参数即为修正后得到的目标有限元模型，可使得有限元模型最大限度的贴合实际工程结构的行为特性。
为了能够采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，具有更加精准的实际运用效果，本申请提供一种用于实现所述工程结构有限元模型处理方法的全部或部分内容的工程结构有限元模型处理装置的实施例，参见图4，所述工程结构有限元模型处理装置具体包含有如下内容：
仿真计算模块10，用于根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据。
响应面模型构建模块20，用于根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型。
有限元模型修正模块30，用于根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
从上述描述可知，本申请实施例提供的工程结构有限元模型处理装置，能够通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元。
为了能够得到准确的预设工况参数以对初始有限元模型进行仿真计算，从而得到精确的优化样本数据，在本申请的工程结构有限元模型处理装置的一实施例中，还具体包含有如下内容：
试验类型确定单元，用于根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型。
工况参数确定单元，用于根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
为了能够得到准确的预设实测性能指标，从而以该实测性能指标为响应面模型的目标输出值(即优化的目标)对初始有限元模型进行准确修正，在本申请的工程结构有限元模型处理装置的一实施例中，还具体包含有如下内容：
性能指标确定单元，用于根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
为了能够通过响应面模型输出初始有限元模型的模型修正参数，以对该初始有限元模型进行修正，得到更加准确的目标有限元模型，在本申请的工程结构有限元模型处理装置的一实施例中，参见图5，所述有限元模型修正模块30包括：
寻优反演单元31，用于将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数。
目标有限元模型确定单元32，用于根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
为了更进一步说明本方案，本申请还提供一种应用上述工程结构有限元模型处理装置实现工程结构有限元模型处理方法的拱坝有限元模型修正的具体应用实例，具体包含有如下内容：
步骤1、首先建立对象拱坝工程结构的物理模型，例如采用加重橡胶，建立大比尺(1:100)的水弹性模型，全面模拟“坝体－地基－库水－动荷载”四位一体流固耦联的振动系统，同时要求满足“动荷载”输人系统相似和结构系统动力响应相似，即要求满足水力学条件和结构动力学条件相似。
步骤2、三向水荷载环境荷载激励试验。在水弹性模型中施加三向水荷载激励，并进行实时的振动测试与位移应力等环境量监测，确定控制拱坝性能行为的指标，并做好记录备用。
步骤3、有限元模型全局参数确定。选取模型全局参数作为修正量，一般是工程结构有限元模型主要的材料参数，如拱坝结构不同部位的弹性模量、密度、刚度等。
步骤4、采用中心复核设计(CCD)方法，设计出若干组试验参数工况。
步骤5、按照参数工况依次进行计算，施加荷载与水弹性模型试验相一致，即施加3种振源等效荷载：上游面涌浪荷载、孔口脉动荷载以及水垫塘冲击荷载，每次计算结束后，均提取计算结果，与实测环节确定的性能指标相一致，填入“参数(因素)-性能指标(响应)”表格中，获得拟合响应面模型的样本数据。
步骤6、拟合响应面模型。
步骤7、以实测性能指标为优化目标，基于建立的响应面模型，反演模型参数水平，寻优计算后可输出若干组参数水平，按照精度排序，可选取精度最高的一组作为最终的有限元模型参数。这组模型参数就是修正后的最终结果，可使得有限元模型最大限度的贴合实际结构的行为特性。
从硬件层面来说，为了能够采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元模型计算准确度和仿真研究效率，具有更加精准的实际运用效果，本申请提供一种用于实现所述工程结构有限元模型处理方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于实现工程结构有限元模型处理装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输；该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该逻辑控制器可以参照实施例中的工程结构有限元模型处理方法的实施例，以及工程结构有限元模型处理装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。
可以理解的是，所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中，工程结构有限元模型处理方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行，也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。
图6为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图6所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图6是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
一实施例中，工程结构有限元模型处理方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：
步骤S101：根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据。
步骤S102：根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型。
步骤S103：根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元。
在另一个实施方式中，工程结构有限元模型处理装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将工程结构有限元模型处理装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现工程结构有限元模型处理方法功能。
如图6所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图6中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图6中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图6所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的工程结构有限元模型处理方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的工程结构有限元模型处理方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤S101：根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据。
步骤S102：根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型。
步骤S103：根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过对目标工程结构的多次仿真试验得到的多组工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，并记录各次仿真计算得到的模型优化样本数据；根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型，以通过该响应面模型来表征目标工程结构的各工况参数与实测性能直接的对应关系；根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，抬高了有限元模型修正的层级级别，直接采用工程结构的实测性能指标来对有限元模型进行修正优化，能够极大的增加有限元。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种工程结构有限元模型处理方法，其特征在于，所述方法包括：
根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据；
根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型；
根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
2.根据权利要求1所述的工程结构有限元模型处理方法，其特征在于，在所述根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算之前，包括：
根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型；
根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
3.根据权利要求1所述的工程结构有限元模型处理方法，其特征在于，在所述根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正之前，包括：
根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
4.根据权利要求1所述的工程结构有限元模型处理方法，其特征在于，所述根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型，包括：
将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数；
根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
5.一种工程结构有限元模型处理装置，其特征在于，包括：
仿真计算模块，用于根据多组预设工况参数对目标工程结构的初始有限元模型进行仿真计算，得到模型优化样本数据；
响应面模型构建模块，用于根据所述模型优化样本数据和一预设极限状态函数，确定一响应面模型；
有限元模型修正模块，用于根据预设实测性能指标和所述响应面模型中工况参数与实测性能的对应关系，对所述初始有限元模型进行模型参数修正，得到目标有限元模型。
6.根据权利要求5所述的工程结构有限元模型处理装置，其特征在于，还包括：
试验类型确定单元，用于根据目标工程结构的结构特征确定对应的至少一种试验类型；
工况参数确定单元，用于根据各所述试验类型确定对应的所述工况参数。
7.根据权利要求5所述的工程结构有限元模型处理装置，其特征在于，还包括：
性能指标确定单元，用于根据所述初始有限元模型的模型特征和监测所述目标工程结构得到的实际监测数据，确定所述实测性能指标。
8.根据权利要求5所述的工程结构有限元模型处理装置，其特征在于，所述有限元模型修正模块包括：
寻优反演单元，用于将所述实测性能指标设定为所述响应面模型的目标输出值，对所述响应面模型进行模型参数寻优反演，得到至少一组有限元模型优选参数；
目标有限元模型确定单元，用于根据精度最高的一组所述有限元模型优选参数得到所述目标有限元模型。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任一项所述的工程结构有限元模型处理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的工程结构有限元模型处理方法的步骤。
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