基于粒子群算法的瞬变电磁检测小车结构优化

作     者：卫伟 赵弘 Wei Wei;Zhao Hong

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 

基　　金：国家自然科学基金项目“海底油气管道封堵致振机理及气动减振控制方法研究”(51575528) 中国石油大学(北京)前瞻导向及培育项目(2462022QEDX011) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第3期

页      码：117-125页

摘      要：利用瞬变电磁法进行管道移动检测的过程中,经常由于检测设备抖动造成检测信号的误差或检测失败。为此,设计了一款可搭载瞬变电磁检测设备的自动检测小车。基于检测小车和埋地管道检测的工作要求,进行可变线圈搭载平台和减震机构设计,并利用解析法对弹簧阻尼器的刚度系数和阻尼系数进行优化。基于ANSYS Workbench软件对上摆臂和车轮连接件进行拓扑优化。基于减震机构的关键零件下摆臂对整体性能的影响,利用CCD中心组合试验法,进行仿真试验设计取得数据,并利用响应面法得出最大应力和质量与下摆臂设计参数的映射关系。采用粒子群算法对映射关系进行优化设计,获得最大应力和质量最小时的下摆臂参数。优化结果表明:采用Adams对优化后的检测小车进行运动学仿真,小车平台质心在竖直方向上位移和速度的峰值分别降低约55.7%和26.5%,均值分别降低约67.9%和24.2%,波动的次数也明显减少,检测小车性能显著增强。所得结论可为检测小车设计提供理论参考,对管道缺陷检测领域具有一定的工程意义。

主 题 词：埋地管道 瞬变电磁检测 检测小车 粒子群算法 优化设计 仿真分析 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082003[082003] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2024.03.017

馆 藏 号：203127183...