基于遗传算法的负刚度装置轨道方程优化

发布时间：2021-02-19 15:00

　　目的对一种轨道式负刚度装置（NSD）的关键部件进行优化设计,研究其优化后控制效果.方法采用遗传算法对NSD的轨道母线方程进行优化设计.选取影响装置力学性能的两个关键参数进行优化;以舒适性和安全性为指标,设计了兼顾二者的优化目标函数.采用与适应性相关联的交叉和变异算子,既能保护种群中优良个体不被破坏,又能提高其收敛性.在智能隔振Benchmark模型中对其控制效果进行优化.结果经优化得出最优幅值A=0.477 4 m,ω=2.406 8,并计算出位移减震率为24%,加速度减震率为1.6%.结论遗传算法优化能够大幅提高NSD装置的控制效果,进一步降低结构在地震下的位移响应,确保结构的安全性. 

【文章来源】：沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020,36(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

轨道式负刚度装置

式中:k为弹簧的刚度;ΔL为弹簧的预压缩量;f(x)为轨道母线方程;x0为滚轮初始位置坐标;μ为摩擦因数;N为压力;α为轨道倾斜角.由力学模型可知,通过改变轨道母线方程f(x)可以改变NSD装置的力学性能.1.2 计算模型

图3为智能隔振楼房隔震层平面图,隔振支座及控制器的数量和位置如图所示.将Benchmark模型时程分析计算出的结构峰值位移和峰值加速度作为目标函数关键参数,用以评价优化效果.同时作为计算个体适应度的依据,适应度函数由式(8)给出:

【参考文献】：
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本文编号：3041282