基于粒子群算法的钢丝网垫隔振系统布局优化

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1、中图分类号：TB123论文编号：102870118-SZ037学科分类号：085232硕士学位论文基于粒子群算法的钢丝网垫隔振系统布局优化研究生姓名万竞择专业类别工程硕士专业领域航空工程指导教师王轲副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一七年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringLayoutOptimizationofSteel-NetPadVibrationControlSystemBasedon

2、ParticleSwarmOptimizationAlgorithmsAThesisinAeronauticalEngineeringbyWanJingzeAdvisedbyProf.WangKeSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2017承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

3、南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要钢丝网垫隔振器是具有干摩擦迟滞阻尼特性的非线性隔振装置，还具有变刚度、大阻尼等特性。在工程隔振应用中，一方面由于缺乏合适的计算模型与参数识别方法，一方面对隔振器布局位置的决定和对隔振效果的预估存在着盲目性，往往要依靠经验或试凑，这些问题阻碍了此种优秀被动隔振装置的推广。为了推进钢丝网垫在复杂环境隔振优化领域更广

4、泛的应用，寻找合适的非线性模型参数识别方法、并设计一套适用于复杂系统的布局优化方案很有必要。本文基于前人的基础，首先设计了一种满足工程实际要求的钢丝网垫隔振器，应用双折线本构建模，对钢丝网垫元件进行了动力学加载试验；同时深入研究了应用粒子群（PSO）优化识别钢丝网垫非线性参数无偏估计的方法；然后通过建模仿真，分析了安装隔振器后模型的动力学特性及隔振效率；针对复杂系统布局优化设计的多目标、离散取整、交叉组合特性，编制了一种结合新型PSO算法及仿真软件的优化程序，并分别对柔性体发动机及刚体发动机模型进行了布局优化设计，得到最佳布局方案；最后基于多种目标的评价

5、准则，以及隔振测试试验，对优化效率做出了评价。为钢丝网垫隔振器在隔振优化领域，打下坚实的理论与应用基础，具有重要的工程价值。关键词：钢丝网垫，双折线模型，参数识别，粒子群算法，隔振优化本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成IABSTRACTSteel-netpadisolatorisanon-linearvibrationisolationdevicewithdryfrictionhysteresisdampingcharacteristics.Italsocontainsthecharacteristicsofvariablestiffness

6、andlargedamping.However,thelackofsuitablecalculationmodelsandparameteridentificationmethodslimitsthepromotionofthisexcellentpassiveisolationdevice.Ontheotherhand,thelayoutschemeofvibrationisolatorseventheestimationofdampingefficiencydependsonexperienceortrial,whichalsobringsnegat

7、iveeffectswhenapplyinginengineering.Forthepurposeofextendingtheapplicationofsteel-netpadisolator,deeplyresearchofstudyingnonlinearparameteridentificationproceduresandtheoptimaldesigningoflayoutschemeforcomplexvibrationenvironmentisnecessary.Inthispaper,basedonpreviousresearch,aki

8、ndofsteel-netpadvibrationisolatorfulfill