Cálculo rápido de parámetros de amortiguamiento óptimos para sistemas vibratorios lineales
Autores: Jakovevi Stor, Nevena; Slapniar, Ivan; Tomljanovi, Zoran
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Cálculo rápido de parámetros de amortiguamiento óptimos para sistemas vibratorios lineales
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Algoritmo
Viscosidades óptimas
Sistema vibracional lineal
Problema de valores propios
Ecuación de Lyapunov
Eigenvectores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un algoritmo rápido para calcular las viscosidades óptimas de amortiguadores de un sistema vibracional lineal. Estamos utilizando un enfoque estándar donde el sistema vibracional se modela primero utilizando la estructura de segundo orden. Esta estructura produce un problema cuadrático de autovalores que luego se linealiza. Las viscosidades óptimas son aquellas para las cuales la traza de la solución de la ecuación de Lyapunov con la matriz linealizada es mínima. Aquí, el término libre de la ecuación de Lyapunov es una matriz de rango bajo que depende de las frecuencias propias que deben ser amortiguadas. El proceso de optimización en el enfoque estándar requiere operaciones en punto flotante. En nuestro enfoque, transformamos la matriz linealizada en un problema de autovalores de una matriz diagonal más de rango bajo cuyos autovectores tienen una estructura tipo Cauchy. Nuestro algoritmo se basa en un nuevo solucionador rápido de autovalores para matrices complejas simétricas diagonales más de rango uno y una rápida multiplicación de matrices tipo Cauchy vinculadas, lo que produce el cálculo de viscosidades óptimas para cada elección de amortiguadores externos en operaciones, siendo el número de amortiguadores. La precisión de nuestro algoritmo es compatible con la precisión del enfoque estándar.
Descripción
Proponemos un algoritmo rápido para calcular las viscosidades óptimas de amortiguadores de un sistema vibracional lineal. Estamos utilizando un enfoque estándar donde el sistema vibracional se modela primero utilizando la estructura de segundo orden. Esta estructura produce un problema cuadrático de autovalores que luego se linealiza. Las viscosidades óptimas son aquellas para las cuales la traza de la solución de la ecuación de Lyapunov con la matriz linealizada es mínima. Aquí, el término libre de la ecuación de Lyapunov es una matriz de rango bajo que depende de las frecuencias propias que deben ser amortiguadas. El proceso de optimización en el enfoque estándar requiere operaciones en punto flotante. En nuestro enfoque, transformamos la matriz linealizada en un problema de autovalores de una matriz diagonal más de rango bajo cuyos autovectores tienen una estructura tipo Cauchy. Nuestro algoritmo se basa en un nuevo solucionador rápido de autovalores para matrices complejas simétricas diagonales más de rango uno y una rápida multiplicación de matrices tipo Cauchy vinculadas, lo que produce el cálculo de viscosidades óptimas para cada elección de amortiguadores externos en operaciones, siendo el número de amortiguadores. La precisión de nuestro algoritmo es compatible con la precisión del enfoque estándar.