温州理工学院蒋婵君获国家专利权
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龙图腾网获悉温州理工学院申请的专利一种结构动荷载试验参数自适应方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120044805B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510526762.3,技术领域涉及:G05B13/04;该发明授权一种结构动荷载试验参数自适应方法及系统是由蒋婵君;陆斌;谢志辉;吴雯雯设计研发完成,并于2025-04-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种结构动荷载试验参数自适应方法及系统在说明书摘要公布了:本申请属于教育技术领域,公开了一种结构动荷载试验参数自适应方法及系统,所述方法包括:获取传感器类型信息列表,列表包含教学实验常用传感器的传感器参数;从传感器类型信息列表选择实验所用传感器类型,加载传感器参数;针对使用的结构模型,从简化模型参数信息集选择简化模型参数;获取数据采集器采集的振动数据;结合加载的传感器参数与选择的简化模型参数,以及振动数据,采用频响函数峰值法或特征频率识别法,评估结构模型的动力学参数;将最终的动力学参数与加载的传感器参数匹配,将匹配后参数应用于模态分析算法,计算结构模态振型与频率响应曲线,并进行图形化实时显示;从而可以有效减少实验准备时间、提高实验效率。
本发明授权一种结构动荷载试验参数自适应方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种结构动荷载试验参数自适应方法,其特征在于,该方法包括: S1.获取传感器类型信息列表,列表包含教学实验常用传感器的传感器参数; S2.从传感器类型信息列表选择实验所用传感器类型,加载传感器参数; S3.针对使用的结构模型,从简化模型参数信息集选择简化模型参数; S4.获取数据采集器采集的振动数据; S5.结合加载的传感器参数与选择的简化模型参数,以及振动数据,采用频响函数峰值法或特征频率识别法,评估结构模型的动力学参数;动力学参数包括固有频率与阻尼比; S6.将最终的动力学参数与加载的传感器参数匹配,将匹配后参数应用于模态分析算法,计算结构模态振型与频率响应曲线,并进行图形化实时显示; 步骤S3包括: S301.呈现结构模型选择界面,界面包含与教学实验常用结构模型对应的多个简化模型选项,每个简化模型选项对应不同的简化程度; S302.响应用户在结构模型选择界面上的选择操作,确定用户选择的简化模型选项; S303.根据确定的简化模型选项,从预存的简化模型参数信息集中检索对应的简化模型参数; S304.根据预设的认知水平评估规则,评估学生对结构动力学的认知水平;认知水平评估规则涉及学生过往的理论课程成绩、实验操作记录以及对结构动力学基本概念的理解程度; S305.根据学生认知水平评估结果和简化模型选项对应的简化程度,判断简化模型选项是否与学生认知水平相匹配,若不匹配,则在结构模型选择界面上给出提示信息,引导学生选择与自身认知水平相匹配的简化模型选项,若匹配,则加载检索到的简化模型参数; 步骤S304包括: 采集学生在结构动力学相关课程中的历次考试成绩,根据考试类型赋予权重,计算加权平均成绩,作为理论知识评估得分; 获取学生在结构动荷载试验中的历史操作,根据历史操作的规范性、效率性和准确性,计算实验操作评估得分; 获取学生预先完成的涉及结构动力学基本概念的测试的正确率,计算概念理解评估得分; 综合理论知识评估得分、实验操作评估得分和概念理解评估得分,根据预设的权重比例,计算学生的结构动力学认知水平总得分; 将结构动力学认知水平总得分映射到预设的认知水平等级; 步骤S5包括: S501.根据振动数据,利用快速傅里叶变换算法计算频域数据,结合加载的传感器参数,构建结构模型的频响函数; S502.评估选择的简化模型参数对应的简化模型与构建的频响函数的匹配度,若匹配度高于预设匹配度阈值,则选择频响函数峰值法,否则选择特征频率识别法; S503.若选择频响函数峰值法,则根据构建的频响函数的幅值谱搜索幅值最大值点,将幅值最大值点对应的频率识别为结构模型的固有频率,根据幅值最大值点两侧的幅值计算结构模型的阻尼比; S504.若选择特征频率识别法,则对振动数据进行时频分析,得到时频分布图,根据时频分布图中的能量集中区域识别结构模型的固有频率,根据固有频率附近的能量衰减速度计算结构模型的阻尼比; 步骤S502包括: 计算所述简化模型参数对应的简化模型在预设频率范围内的理论频响函数,提取所述理论频响函数的幅值谱; 计算构建的频响函数的幅值谱和提取的理论频响函数的幅值谱之间的互相关系数,作为所述简化模型与构建的频响函数的匹配度; 判断所述匹配度是否高于预设匹配度阈值,若高于预设匹配度阈值,则选择频响函数峰值法,否则选择特征频率识别法。
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