管道系统动力吸振器布置多目标优化设计

摘要

工业设备中管道系统的振动具有明显地线谱特征,动力吸振器可以有效抑制管道在特定频率下的振动.引入一类含平动和转动自由度的动力吸振器,针对某管道系统开展简谐激励下的振动控制研究.首先,分别采用梁单元、弹簧-质量单元模拟管道和动力吸振器,并将动力吸振器与管道的运动方程耦合.采用拉丁超立方体抽样方法对动力吸振器的参数进行采样,建立动力吸振器参数到管道支承位置振动响应的输入输出关系.采用Kriging插值法建立输入输出关系的代理模型,基于代理模型进行参数相关性分析.应用全局高效响应面算法,对管道上动力吸振器的布置进行多目标优化,实现管道系统的振动控制,优化变量包括吸动力吸振器的安装位置和刚度参数.并针对得到的最优设计方案进行稳健性评估,考查各设计参数在设计方案名义值附近扰动时,对各输出变量的影响.