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        寬帶動(dòng)力吸振器優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2014-04-29 00:00:00韓鋒王軻
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年2期

        摘 要:某炮艙在特定工況下壁板振動(dòng)比較劇烈,需要采取有效措施抑制壁板振動(dòng)。文章根據(jù)炮艙前兩階固有頻率設(shè)計(jì)寬帶動(dòng)力吸振器,綜合利用MATLAB和NASTRAN編制優(yōu)化程序,提出了一種設(shè)計(jì)動(dòng)力吸振器的新方法。計(jì)算炮艙安裝吸振器前后的振動(dòng)特性和頻率響應(yīng)特性。結(jié)果顯示,綜合優(yōu)化后吸振器能夠有效降低炮艙壁板的振動(dòng),說明這種優(yōu)化方法是可行的。

        關(guān)鍵詞:動(dòng)力吸振器;參數(shù)優(yōu)化;動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)

        引言

        振動(dòng)工程實(shí)際中經(jīng)常采用動(dòng)力吸振的方法來抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)原理,某結(jié)構(gòu)受到簡(jiǎn)諧激勵(lì)的頻率接近其的固有頻率時(shí)便會(huì)發(fā)生共振。若此時(shí)在這個(gè)結(jié)構(gòu)上附加動(dòng)力吸振器,合理優(yōu)化動(dòng)力吸振器的結(jié)構(gòu)參數(shù),便可以吸收主結(jié)構(gòu)的能量,達(dá)到動(dòng)力吸振的效果。

        目前,動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的商業(yè)軟件有iSIGHT和HyperWorks等。這些軟件功能強(qiáng)大,對(duì)尺寸優(yōu)化和材料優(yōu)化等通用性的優(yōu)化可以很好的完成。但是,動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì)有其自身的特殊性,這些軟件并不能完全適應(yīng)這種情況。

        以梁式動(dòng)力吸振器為例,通用商業(yè)軟件只能優(yōu)化材料的密度、厚度或者針對(duì)幾何體的邊緣進(jìn)行小范圍的形貌優(yōu)化;本文綜合運(yùn)用MATLAB計(jì)算軟件和NASTRAN有限元軟件,設(shè)計(jì)了一種優(yōu)化程序。將優(yōu)化變量設(shè)置為質(zhì)量塊的質(zhì)量、梁的長(zhǎng)度和厚度。同時(shí),本文給出了這種優(yōu)化方法的基本原理和可行性。

        1 優(yōu)化的基本思想

        利用MATLAB可以調(diào)用外部程序的特點(diǎn)和其數(shù)據(jù)處理能力,對(duì)具有不同幾何參數(shù)和物理參數(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。具體步驟如下:

        (1)在Patran中建立艙體和吸振器的初始模型,提交Nastran分析,得到初始的bdf文件;(2)使用MATLAB修改初始BDF文件,從而改變相應(yīng)的幾何參數(shù)和物理參數(shù);(3)用Nastran調(diào)用bdf文件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析得到結(jié)果文件;(4)使用MATLAB編制程序提取出相關(guān)數(shù)據(jù)作為目標(biāo)函數(shù)和約束。以上四個(gè)步驟依次迭代,直到滿足優(yōu)化條件為止。

        2 優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)

        2.1 確定優(yōu)化變量

        確定優(yōu)化變量為吸振器的厚度t1、t2和吸振器上附加質(zhì)量m1、m2。如圖1,beam01的厚度為t1,beam02的厚度為t2,mass01的質(zhì)量為m1,mass02的質(zhì)量為m2。

        圖1 動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)圖

        2.2 生成BDF文件

        利用MATLAB編寫程序讀取bdf文件中的厚度和質(zhì)量信息,將優(yōu)化變量替換為相應(yīng)的值。將吸振器中的懸臂梁網(wǎng)格根據(jù)厚度不同分為PSHELL.1組和PSHELL.2組,將質(zhì)量點(diǎn)分為MASS1和MASS2組。其中,bdf文件里面PSHELL.1的屬性卡片如下表,可以通過查找語(yǔ)句中的'pshell.1'對(duì)其下一行字符中的厚度進(jìn)行改寫。

        MASS1的屬性定義卡片如下表,可以通過查找語(yǔ)句'conm2'對(duì)下一行字符中的質(zhì)量信息進(jìn)行改寫。

        2.3 提取F06文件

        f06文件里需要讀取的結(jié)果數(shù)據(jù)有質(zhì)量、位移和頻率。為了在f06文件里面輸出有限元模型的質(zhì)量信息,需要在其計(jì)算的bdf文件的執(zhí)行控制段中添加'PARAM GRDPNT 0'。在f06文件中生成的質(zhì)量信息如下:

        這里只提取MASS下相應(yīng)的質(zhì)量信息即可。位移信息的f06文件如下:

        從中提取出相應(yīng)的位移信息。頻率的F06文件如下,從中提取出相應(yīng)的頻率信息即可。

        2.4 確定目標(biāo)函數(shù)和罰函數(shù)

        優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)f(x)為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,優(yōu)化過程中令結(jié)構(gòu)的質(zhì)量最小。約束條件通過罰函數(shù)給出,罰函數(shù)的具體形式為:g(x)=(min(0,h1(x),h2(x),h(x)))2。其中h1(x)為位移約束,用于確定位移的下限,由于位移響應(yīng)的絕對(duì)值很小,所以在實(shí)際優(yōu)化過程中h1(x)取值為位移值×106;h2(x)和h3(x)為頻率約束,用于確定艙體一階頻率的上下限。罰系數(shù)???姿=10;由此,可以將有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束的優(yōu)化問題。新的增廣目標(biāo)函數(shù)fz(x)=f(x)+?姿g(x)。當(dāng)?姿取合適的值時(shí),增廣函數(shù)fz(x)的最優(yōu)解即為在約束條件下f(x)的最優(yōu)解。

        2.5 選擇優(yōu)化算法

        本文的優(yōu)化算法采用模式搜索法,又叫Hooke-Jeeves算法,主要由兩種移動(dòng)過程組成:探測(cè)移動(dòng)和模式移動(dòng)。探測(cè)移動(dòng)是沿坐標(biāo)軸方向的移動(dòng),模式移動(dòng)時(shí)沿相鄰兩個(gè)探測(cè)點(diǎn)連線方向上的移動(dòng)。兩種移動(dòng)交替進(jìn)行,順著函數(shù)值下降的最佳方向?qū)ふ易顑?yōu)解。

        3 算例

        以某炮艙-吸振器耦合模型為例,驗(yàn)證優(yōu)化程序的可行性。已知某炮艙左端受正弦激勵(lì)作用 ,激勵(lì)幅值為200N。炮艙下方兩端簡(jiǎn)支約束。長(zhǎng)1.2m、寬0.4m、最大高度0.5m、壁厚2mm,艙體內(nèi)壁沿高度方向有5根0.02m×0.02m×0.002m的L型梁,長(zhǎng)0.5m;沿長(zhǎng)度方向有10根0.02m×0.02m×0.002m的L型梁,長(zhǎng)1.2m,沿寬度度方向有10根0.02m×0.02m×0.002m的L型梁,長(zhǎng)0.5m。要求在激勵(lì)作用下,炮艙上響應(yīng)最大點(diǎn)的位移小于2.4mm,同時(shí)炮艙一階模態(tài)頻率要保持在66.2Hz到66.8Hz之間。為此,設(shè)計(jì)優(yōu)化變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件分別如下:

        目標(biāo)函數(shù)為:艙體與吸振器總重量最輕

        通過MATLAB運(yùn)行優(yōu)化程序后得到的結(jié)果總結(jié)文件和優(yōu)化過程記錄如圖3。

        從記錄優(yōu)化迭代情況的txt文檔里可以看出,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解時(shí),m1=0.5,m2=0.001,t1=0.03,t2=0.001;

        使用優(yōu)化后的參數(shù)設(shè)計(jì)吸振器,并將其安裝在炮艙上進(jìn)行頻率響應(yīng)分析。分別計(jì)算安裝吸振器前后炮艙壁板最大響應(yīng)點(diǎn)在給定工況下的位移響應(yīng),得到計(jì)算結(jié)果如圖4、5所示??梢钥闯?,優(yōu)化后吸振器達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

        圖4 未加吸振器時(shí)炮艙最大位移的頻響曲線

        圖5 加吸振器后炮艙最大位移的頻響曲線

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過上述實(shí)例可以看出,本文所設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力吸振器的優(yōu)化設(shè)計(jì),這證明這種方法是可行的??傊?,本文的優(yōu)化程序可以實(shí)現(xiàn)MATLAB對(duì)Nastran的調(diào)用,對(duì)于許多動(dòng)力學(xué)優(yōu)化問題有實(shí)際的使用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn)

        [1]龔純,王正林.精通MATLAB最優(yōu)化計(jì)算[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

        [2]田利思,等.MACNastran動(dòng)力分析指南[M].中國(guó)水利水電出版社,2012.

        [3]張阿舟,姚起航.振動(dòng)控制工程[M].1989年7月第1版.北京:航空工業(yè)出版社,1989.

        [4]丁文鏡.減振理論[M].北京:清華大學(xué)出版社,1988.7:203-248.

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