基于二分法-PSO的碰摩转子有限元模型修正
2018-03-03刘涛,刘娟
噪声与振动控制 2018年1期
刘 涛,刘 娟
(1.呼和浩特铁路局 包头车辆段,内蒙古 包头 150200;2.中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京 102249)
旋转机械在我们的生活中起着非常重要的作用,伴随着现代工业的发展,旋转设备向着高精度,高速化和智能化的方向发展,从而导致转子和定子间的间隙越来越小,结构越来越紧密,转子碰摩故障发生得越来越频繁[1]。
转子与定子碰摩是一类非常复杂的动力学问题。采用刚柔耦合的转子有限元模型,研究一个或少数几个参数对碰摩响应行为的影响,为常用的研究路径[2]。如何建立一个精度较高的含有碰摩故障的转子模型,对转子碰摩故障的研究,是很重要的。以模态试验为依据,进行模型修正,可以有效地解决模型精度较低的问题。从1968年Fox和Kapoor首次提出特征向量灵敏度的计算方法开始,基于灵敏度的模型修正方法得到广泛应用[3]。徐张明,高天明和Amar Bouazzouni,Mohammad等都对灵敏度模型修正方法进行了研究,且取得了一定的成果[4–6]。现在应用较为广泛的方法为基于有限元模型的设计参数型修正方法,其优点是物理意义清晰,工程实用性更强。其中,基于灵敏度分析的设计参数型模型修正方法应用最广泛[7]。随着工程需求的日趋提高,人们对模型修正技术的计算精度和计算效率也有了更高的要求。
为了提高刚柔耦合转子模型柔性转轴的精度,以及模型修正技术的计算精度与计算效率。本文基于模态试验数据,将二分法–PSO作为模型修正的优化算法,实现有限元模型修正,从而提高了有限元模型修正的速度与精度,且避免了在SPO迭代寻优过程中陷入局部最优解的问题。……
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