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

摘要

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%.

关键词

管-实体单元耦合 / 串联管路 / 动力学建模 / 降应力 / 优化

基金资助

国家科技重大专项项目（J2019-I-0008-0008）