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摘要
航空发动机管路系统中大部分管路处于充液状态且包含多个卡箍支撑，合理地设计卡箍布局可使管路系统的固有频率有效避开外界的激振频率，实现减振目的。以多卡箍支撑充液管路为对象，提出管路的振动特性半解析模型及卡箍布局优化的方法。含多卡箍支撑的充液管路属于超静定结构，将该管路系统分为空管、卡箍、管内流体3部分，对每一部分单独进行能量分析，然后进行组集。为了研究充液状态以及流速等参数对卡箍布局优化结果的影响，在没有引入外界激励频率的前提下，以1阶固有频率最大为优化目标，建立较为通用的卡箍布局优化模型，采用粒子群优化算法对该优化模型进行求解。最后进行实例研究，与文献中有限元法进行对比，证明所研发的半解析模型的合理性，并在此基础上进行卡箍布局优化，分析液体质量、流速、管型等参数对卡箍布局优化结果的影响。研究结果表明，若仅以1阶固有频率最大为优化目标，则液体质量、流速、管型等参数均可忽略，仅以指定管径的空管为对象执行优化就可获得所需的卡箍布局优化结果。
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单位东北大学; 自动化学院
