بهینه سازی جاذب خطی در یک سیستم تعلیق دو درجه آزادی غیرخطی در حالت تشدید اولیه با استفاده از الگوریتم ژنتیک

طراحی سیستم تعلیق برای دفع اثرات نامطلوب ارتعاشات در وسایل نقلیه به عنوان یک چالش عمده در این وسایل مورد بررسی قرار گرفته است. محدودیت های فیزیکی موجود برای سیستم ها، مقاومت آن ها در برابر بارهای اعمالی و ایجاد انعطاف پذیری مطلوب برای سیستم، مسئله ی طراحی سیستم تعلیق را به یک مسئله ی مناسب برای بهینه سازی تبدیل می کند. در این مقاله به تحلیل دینامیکی یک سیستم تعلیق دو درجه آزادی غیرخطی و کمینه سازی دامنه سیستم در حالتی که جاذب خطی به سیستم اصلی متصل است، پرداخته می شود. سیستم مورد نظر یک ارتعاش گیر مکانیکی، شامل یک جسم صلب است که روی دو فنر غیر خطی و دو میراگر خطی قرار گرفته است. هدف از تحلیل، بررسی پاسخ سیستم تحت تحریک خارجی در شرایط حالت تشدید اولیه می باشد. به منظور کنترل غیر فعال ارتعاشات تشدید اولیه سیستم غیرخطی با میراگر، از یک جاذب دینامیک ارتعاشی خطی استفاده شده است. جاذب مورد نظر یک جرم متمرکز می باشد، که به وسیله یک فنر خطی و یک میراگر خطی به سیستم تعلیق دو درجه آزادی مورد نظر، متصل شده است. جرم جاذب بسیار کمتر از جرم سیستم بوده و میزان ضرایب سختی و میرایی با محدوده نسبتی که با ضرایب سیستم اصلی دارند، مشخص می شوند. بعد از مدل کردن ریاضی سیستم تعلیق دو درجه آزادی، معادلات حرکت برای دو حالت، سیستم غیرخطی اصلی بدون جاذب و سیستم غیرخطی اصلی با جاذب دینامیکی بدست می آیند. از حل معادلات مذکور، معادله ی پاسخ فرکانسی سیستم در دو حالت با جاذب و بدون جاذب دینامیکی، بدست می آید. در قسمت بهینه سازی با تعیین تابع هدف و متغیرهای طراحی که متشکل از جرم جاذب، ضرایب سختی و میرایی می باشند، با استفاده از الگوریتم ژنتیک به بررسی بهترین عملکرد جاذب خطی در سیستم تعلیق دو درجه آزادی پرداخته می شود. نتایج نشان می دهند که با بدست آوردن مناسب پارامترهای جاذب با استفاده از کمینه سازی دامنه در بهینه سازی، می توان با اطمینان از یک جاذب خطی برای کنترل ارتعاشات تشدید اولیه سیستم تعلیق دو درجه آزادی غیرخطی استفاده کرد.

Keywords:

ارتعاشات غیرخطی , تشدید اولیه , جاذب خطی , کمینه سازی دامنه , الگوریتم ژنتیک