本技术涉及仿真测试领域，具体涉及一种频域响应仿真与测量数据处理方法及装置。
背景技术：
1、在现代工程和制造领域中，虚拟试验系统的快速搭建和应用已经成为提升产品设计效率和质量的重要手段。虚拟试验系统通过模拟实际物理环境和试验过程，能够在产品开发的早期阶段发现潜在的问题并进行优化。然而，当前的技术在虚拟试验系统的搭建和应用方面仍然面临许多挑战和不足。
2、首先，传统的虚拟试验系统搭建过程复杂且耗时。在传统方法中，物理三维模型的加载和虚拟装配需要大量的人工干预和专业知识。试验虚拟场景的构建往往需要多次反复操作，试验参数的配置和测量通道的加载和关联也需要经过繁琐的步骤。这种复杂的操作过程不仅延长了系统搭建的时间，还容易引入人为错误，影响试验的准确性和可靠性。
3、其次，数据采集和处理的复杂性也是一个重要问题。在传统的虚拟试验系统中，试验数据的采集和仿真数据的加载和解析是两个独立的过程。现场实测实时数据的采集需要在实际试验条件下进行，这一过程往往受到环境、设备和操作人员等多方面因素的影响，导致数据质量不稳定。而仿真结果数据的加载和解析需要将试验数据与仿真模型进行匹配和对比，这一过程不仅需要大量的计算资源，还需要高效的数据处理算法，以确保数据的准确性和完整性。
4、此外，仿真模型与实际试验数据的匹配精度也是一个关键问题。在传统方法中，仿真模型的节点选取和参数输出需要与试验测点的位置精确匹配。这一过程需要高精度的空间坐标转换和数据处理技术，以确保比对结果的可靠性。然而，由于仿真有限元模型和实际试验测点之间可能存在空间偏差，如何准确地选择与试验测点相对应的仿真模型节点，并进行有效的数据输出和比对，是一个具有挑战性的任务。
5、时间步长和频率的匹配也是当前技术中的一个难点。仿真模型的输出时间步长和现场实测实时数据的采样时间步长往往不一致，需要通过预设插值算法将仿真结果数据插值到现场实测实时数据采样点对应的频率上。同时，还需要通过数据截取操作统一仿真结果数据与现场实测实时数据的频率边界，以得到准确的频域比对结果。这一过程中的任何误差，都会影响最终的比对结果和仿真模型的修正效果。
6、现有技术还存在试验数据和仿真数据整合难度大的问题。试验数据和仿真数据需要分别进行管理和存储，这增加了数据管理的复杂性。在大型项目中，数据量巨大，如何有效地管理和维护这些数据成为一项艰巨的任务。数据的分散存储和管理，不仅增加了团队的工作负担，还容易导致数据的冗余和丢失。将试验数据和仿真数据进行整合和对比，需要复杂的数据处理和分析步骤。这不仅增加了工作量，还对技术人员的技能水平提出了更高的要求。
7、实时性差的问题也限制了虚拟试验系统的应用。传统方法难以实现仿真数据和试验数据的实时对比和分析，这限制了其在快速迭代和优化中的应用。在实际工程项目中，常常需要根据试验结果迅速调整仿真模型，以进行进一步的仿真和优化。然而，数据处理和比对的滞后，导致这一过程往往无法实时进行，从而延缓了项目的进展。
8、总的来说，现有的虚拟试验系统在快速搭建和应用方面存在许多不足，包括过程复杂、数据采集和处理困难、匹配精度不高、实时性差以及数据管理复杂等问题。这些问题不仅增加了产品开发和优化的难度，还影响了产品性能评估的准确性和效率。因此，如何简化虚拟试验系统的搭建过程，提高数据处理和比对的准确性，实现仿真数据与试验数据的实时整合和分析，是当前技术领域亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本技术提供一种频域响应仿真与测量数据处理方法及装置，提高数据处理和比对的准确性，实现仿真数据与试验数据的实时整合和分析。
2、为了解决上述问题中的至少一个，本技术提供以下技术方案：
3、第一方面，本技术提供一种频域响应仿真与测量数据处理方法，包括：
4、将物理三维模型加载至预设试验工位三维场景中并进行虚拟装配，构建得到试验虚拟场景，在所述试验虚拟场景中配置试验参数，并进行测量通道的加载和关联；根据用户发送的试验场景需求在所述试验虚拟场景中采集现场实测实时数据，加载并解析与所述现场实测实时数据对应的仿真结果数据；
5、选择与试验测点相对应的位置作为与所述物理三维模型对应的仿真模型节点的选取位置，以使所述仿真模型以与所述现场实测数据相同的空间坐标点输出参数数据，在所述仿真模型中将仿真有限元距离试验测点相对于相邻点间距离低于阈值时，将距离试验测点最近的有限元节点作为与试验测点相匹配的空间点，得到对应的空间分布比对结果；将与所述物理三维模型对应的仿真模型的频率激励步长设置为与所述一致，以使所述仿真模型以与所述现场实测数据以相同的频率间隔进行数据输出，通过预设模态匹配算法对所述仿真结果数据与所述现场实测频率响应数据进行模态相关性分析，得到所述仿真结果数据与所述现场实测数据的模态匹配关系，对于所述模态匹配关系中相关性最大的仿真结果数据与现场实测频率响应数据进行频域响应结果比对，得到频域比对结果；
6、根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果修正所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的仿真参数，并基于所述物理三维模型继续进行仿真试验，得到试验全生命周期数据并进行文件归档。
7、进一步地，所述对于所述模态匹配关系中相关性最大的仿真结果数据与现场实测频率响应数据进行频域响应结果比对，得到频域比对结果，包括：
8、对于所述模态匹配关系中相关性最大的仿真结果数据与现场实测频率响应数据计算模态置信系数；
9、根据模态置信系数确定各阶振型的可信程度。
10、进一步地，还包括：
11、基于所述现场实测实时数据按照所述仿真结果数中有限元位置进行三维线性插值，得到对应的试验值；
12、根据所述试验值构造试验测量振动场，并根据所述试验测量振动场进行模态试验空间匹配。
13、进一步地，所述将物理三维模型加载至预设试验工位三维场景中并进行虚拟装配，构建得到试验虚拟场景，在所述试验虚拟场景中配置试验参数，并进行测量通道的加载和关联，包括：
14、获取待测物理三维模型的数字化三维文件并导入预设试验工位三维场景中进行虚拟装配和布置，构建得到试验虚拟场景；
15、根据设定待验证的性能指标在所述试验虚拟场景中设置相应的试验参数，设置测量传感器并进行关联。
16、进一步地，所述根据用户发送的试验场景需求在所述试验虚拟场景中采集现场实测实时数据，加载并解析与所述现场实测实时数据对应的仿真结果数据，包括：
17、根据用户发送的试验场景需求运行所述试验虚拟场景的仿真测试，将采集到的实测试验数据进行存储标注，得到现场实测实时数据；
18、将仿真得到的各项物理量数据加载解析后进行与所述现场实测实时数据对应，得到仿真结果数据。
19、进一步地，所述根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果修正所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的仿真参数，包括：
20、根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果对所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的位置尺寸和几何参数进行修正；
21、根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果对所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的三维模型材料参数和约束条件进行修正。
22、进一步地，所述基于所述物理三维模型继续进行仿真试验，得到试验全生命周期数据并进行文件归档，包括：
23、在经过参数修正后的虚拟试验环境中进行长时间动态仿真，得到试验全生命周期数据；
24、将得到的试验全生命周期数据按照物理量类别不同进行分类归档。
25、第二方面，本技术提供一种频域响应仿真与测量数据处理方法装置，包括：
26、场景搭建模块，用于将物理三维模型加载至预设试验工位三维场景中并进行虚拟装配，构建得到试验虚拟场景，在所述试验虚拟场景中配置试验参数，并进行测量通道的加载和关联；根据用户发送的试验场景需求在所述试验虚拟场景中采集现场实测实时数据，加载并解析与所述现场实测实时数据对应的仿真结果数据；
27、对比分析模块，用于选择与试验测点相对应的位置作为与所述物理三维模型对应的仿真模型节点的选取位置，以使所述仿真模型以与所述现场实测数据相同的空间坐标点输出参数数据，在所述仿真模型中将仿真有限元距离试验测点相对于相邻点间距离低于阈值时，将距离试验测点最近的有限元节点作为与试验测点相匹配的空间点，得到对应的空间分布比对结果；将与所述物理三维模型对应的仿真模型的频率激励步长设置为与所述一致，以使所述仿真模型以与所述现场实测数据以相同的频率间隔进行数据输出，通过预设模态匹配算法对所述仿真结果数据与所述现场实测频率响应数据进行模态相关性分析，得到所述仿真结果数据与所述现场实测数据的模态匹配关系，对于所述模态匹配关系中相关性最大的仿真结果数据与现场实测频率响应数据进行频域响应结果比对，得到频域比对结果；
28、参数修正模块，用于根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果修正所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的仿真参数，并基于所述物理三维模型继续进行仿真试验，得到试验全生命周期数据并进行文件归档。
29、第三方面，本技术提供一种电子设备，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频域响应仿真与测量数据处理方法的步骤。
30、第四方面，本技术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频域响应仿真与测量数据处理方法的步骤。
31、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的频域响应仿真与测量数据处理方法的步骤。
32、由上述技术方案可知，本技术提供一种频域响应仿真与测量数据处理方法及装置，通过选择与试验测点相对应的位置作为与物理三维模型对应的仿真模型节点的选取位置，在仿真模型中将仿真有限元距离试验测点相对于相邻点间距离低于阈值时，将距离试验测点最近的有限元节点作为与试验测点相匹配的空间点，得到对应的空间分布比对结果；通过预设模态匹配算法对仿真结果数据与现场实测频率响应数据进行模态相关性分析，得到仿真结果数据与现场实测数据的模态匹配关系，根据模态匹配关系得到频域响应比对结果；根据空间分布比对结果和频域响应比对结果修正物理三维模型的仿真参数，由此提高数据处理和比对的准确性，实现仿真数据与试验数据的实时整合和分析。
1.一种频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述对于所述模态匹配关系中相关性最大的仿真结果数据与现场实测频率响应数据进行频域响应结果比对，得到频域比对结果，包括：
3.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述将物理三维模型加载至预设试验工位三维场景中并进行虚拟装配，构建得到试验虚拟场景，在所述试验虚拟场景中配置试验参数，并进行测量通道的加载和关联，包括：
5.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述根据用户发送的试验场景需求在所述试验虚拟场景中采集现场实测数据，加载并解析与所述现场实测数据对应的仿真结果数据，包括：
6.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述根据所述空间分布比对结果和所述频域比对结果修正所述物理三维模型在所述试验虚拟场景中的仿真参数，包括：
7.根据权利要求1所述的频域响应仿真与测量数据处理方法，其特征在于，所述基于所述物理三维模型继续进行仿真试验，得到试验全生命周期数据并进行文件归档，包括：
8.一种频域响应仿真与测量数据处理方法装置，其特征在于，所述装置包括：
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7任一项所述的频域响应仿真与测量数据处理方法的步骤。
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7任一项所述的频域响应仿真与测量数据处理方法的步骤。
