改进粒子群算法在管路约束和载荷识别中的应用
李广棵1
田淑侠2
周树堂3
陈振茂4
张朋1
1.郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室,河南郑州 4500022.郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室,河南郑州 450002;西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,陕西西安 7100493.河南科技大学数学与统计学院,河南洛阳 4710234.西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,陕西西安 710049
摘要：针对航天发动机管路约束和载荷参数识别问题,提出一种基于改进粒子群算法的参数识别方法.首先,建立管路有限元模型,施加载荷并求解,获取振动响应参数.然后,根据结构位移和应变参数,采用粒子群算法对约束弹簧刚度及载荷进行反演,以正演与反演过程中结构响应参数的残差最小为优化目标,采用MATLAB与ANSYS联合仿真,对结构的约束和载荷参数进行迭代求解.为考查算法抗噪性,对仿真所得结构位移、应变响应分别施加5.00％和10.00％的随机噪声.最后利用简单直管的测试和分析数据进行实验验证.结果表明:标准和改进粒子群算法重构误差均小于5.00％,两者相比,改进粒子群算法误差更小.改进粒子群算法可以根据结构响应参数,快速准确地动态识别结构约束及载荷大小,且表现出较好的抗噪性.
关键词：载荷动态检测改进粒子群算法联合仿真参数识别振动响应参数
分类号：O327(振动理论)V434(推进系统（发动机、推进器）)
资助基金：国家自然科学基金(52475172)河南省科技攻关项目(232102231004)复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室开放课题项目(SV2023-KF-02)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 19-28 )
英文信息