بهینه‌سازی عملکرد میراگر غیرخطی ضربه‌ای صلب سه‌جرمی در ارتعاشات آزاد با روش ترکیبی فراکاوشی

Abstract

هدف از مقاله حاضر کاهش ارتعاشات آزاد یک سیستم مکانیکی با طراحی بهینه نسبت جرمی یک میراگر غیرخطی به نام میراگر ضربه‌ای است. میراگر ضربه‌ای شامل تعدادی جرم متصل به سیستم اصلی است که توانایی حرکت در یک محفظه بسته تعبیه‌شده را دارد و باعث کاهش دامنه سیستم اصلی از طریق انتقال حرکت را دارد. بر اساس تحقیقات انجام شده تاکنون، میراگر ضربه‌ای دارای عملکرد بهتری در کاهش ارتعاشات نسبت به میراگرهای خطی است. مهمترین عامل در عملکرد بهینه این میراگر، انتخاب نسبت جرمی است. با توجه به پیچیدگی و حجم محاسبات زیاد برای تحلیل چگونگی رفتار یک میراگر ضربه‌ای، در این پژوهش از روش بهینه‌سازی ترکیبی فراکاوشی برای تعیین نسبت جرمی بهره گرفته شده است. با مقایسه نتایج روش بهینه‌سازی مذکور و طراحی اولیه، قدرت و کارایی بالای روش ارائه شده جهت طراحی میراگر مشهود است. طراحی بهینه پارامترهای مسئله توانسته میزان دامنه ارتعاشات سیستم اصلی را در کمتر از 2 ثانیه تا مقدار 5 درصد دامنه اولیه کاهش دهد. استفاده از میراگر ضربه‌ای بهینه انرژی سیستم را نیز به میزان بیش از 90 درصد کاهش داده است.