基于管-实体单元耦合的串联管路动力学建模及降应力优化

TB535; 针对空间串联管路迫切需要减振的问题,提出了一种基于管-实体单元耦合的空间串联管路有限元建模方法,并在此基础上执行了以降低应力响应为目标的卡箍布局优化.详细描述了建模理念,即卡箍及管接头等应力较大区域采用实体单元建模,其他区域采用管单元建模,最终将各部分耦合起来完成整体建模.创建了具体的优化模型,并给出了利用遗传算法进行优化的流程.以典型的串联管路为对象进行了实例研究,通过仿真与试验验证了所创模型的合理性.执行了降应力优化,获得了系统最优卡箍布局,优化后的系统基频最大共振应力相较于初始状态降低了27.05%....

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 45; no. 9; pp. 1277 - 1333
Main Authors 刘芳名, 孙伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819 01.09.2024
Subjects
series pipeline
optimization
管-实体单元耦合
优化
stress reduction
降应力
dynamic modeling
串联管路
动力学建模
pipe-solid element coupling
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2024.09.008

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Summary:TB535; 针对空间串联管路迫切需要减振的问题,提出了一种基于管-实体单元耦合的空间串联管路有限元建模方法,并在此基础上执行了以降低应力响应为目标的卡箍布局优化.详细描述了建模理念,即卡箍及管接头等应力较大区域采用实体单元建模,其他区域采用管单元建模,最终将各部分耦合起来完成整体建模.创建了具体的优化模型,并给出了利用遗传算法进行优化的流程.以典型的串联管路为对象进行了实例研究,通过仿真与试验验证了所创模型的合理性.执行了降应力优化,获得了系统最优卡箍布局,优化后的系统基频最大共振应力相较于初始状态降低了27.05%.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2024.09.008