新型冲击响应谱发生器试验参数智能协同优化设计

为扩充垂直冲击试验机的功能,设计了一种新型冲击响应谱发生器。结合Mindlin板理论与有限元仿真,分析了简支矩形厚板固有特性、激励载荷同冲击谱的关系。提出正交试验、支持向量机与多种群遗传算法结合的智能协同优化方案。利用Nastran软件建立仿真冲击谱的正交试验数据库,通过支持向量机建立仿真冲击谱与目标冲击谱的均方根误差预测模型,采用多种群遗传算法优化谐振板尺寸(板长a,板宽b,板厚h)与激励载荷(峰值A,脉宽D),最终进行仿真与试验验证。优化后的谐振板尺寸为a=398m,b=387mm,h=32mm,激励载荷为A=4.628kN,D0=0.8ms,预测均方根误差为27.7。优化结果表明仿真冲击谱与试验冲击谱均满足冲击试验规范条件,仿真均方根误差为39.6,试验均方根误差为33.4。该研究为冲击试验提供了一种新思路。