Integración del Método de Elementos Finitos y Redes Neuronales para la Mejora de la Predicción de la Rigidez del Amortiguador de Caucho en Aeronaves Ligeras
Autores: Huang, Zhenyu; Xiong, Xuhai; Zheng, Shuang; Ma, Hongtu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Integración del Método de Elementos Finitos y Redes Neuronales para la Mejora de la Predicción de la Rigidez del Amortiguador de Caucho en Aeronaves Ligeras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Amortiguadores de goma
Amortiguación de vibraciones estructurales
Modelo de elementos finitos
ABAQUS
Análisis de redes neuronales
Condiciones de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los amortiguadores de goma son uno de los componentes más importantes para el amortiguamiento de vibraciones estructurales en aeronaves ligeras. Este estudio presenta un modelo de elementos finitos desarrollado utilizando ABAQUS, que ha sido validado experimentalmente. Se analizó la rigidez de los amortiguadores de goma con diferentes parámetros geométricos bajo diversas condiciones de carga utilizando ABAQUS. La rigidez de los amortiguadores de goma se predice a través de un modelo de red neuronal BP. Se propone un enfoque novedoso que integra el método de elementos finitos con el análisis de redes neuronales. Este método inicialmente deriva datos de rigidez de los amortiguadores a través del modelo de elementos finitos, que se utiliza posteriormente para entrenar el modelo de red neuronal para predecir la rigidez de los amortiguadores de goma. Los resultados indican que tanto los parámetros geométricos como las condiciones de carga afectan significativamente la rigidez de los amortiguadores de goma. La integración propuesta del método de elementos finitos y el análisis de redes neuronales no solo reduce el tiempo y los costos económicos, sino que también mejora la precisión de los cálculos, haciéndolo más adecuado para aplicaciones de ingeniería. Los análisis comparativos revelan que la precisión de predicción de la red neuronal BP varía del 67.59% al 88.5%, lo que es superior al de las fórmulas tradicionales. Además, el modelo demuestra una capacidad superior para abordar relaciones de acoplamiento lineales multivariantes.
Descripción
Los amortiguadores de goma son uno de los componentes más importantes para el amortiguamiento de vibraciones estructurales en aeronaves ligeras. Este estudio presenta un modelo de elementos finitos desarrollado utilizando ABAQUS, que ha sido validado experimentalmente. Se analizó la rigidez de los amortiguadores de goma con diferentes parámetros geométricos bajo diversas condiciones de carga utilizando ABAQUS. La rigidez de los amortiguadores de goma se predice a través de un modelo de red neuronal BP. Se propone un enfoque novedoso que integra el método de elementos finitos con el análisis de redes neuronales. Este método inicialmente deriva datos de rigidez de los amortiguadores a través del modelo de elementos finitos, que se utiliza posteriormente para entrenar el modelo de red neuronal para predecir la rigidez de los amortiguadores de goma. Los resultados indican que tanto los parámetros geométricos como las condiciones de carga afectan significativamente la rigidez de los amortiguadores de goma. La integración propuesta del método de elementos finitos y el análisis de redes neuronales no solo reduce el tiempo y los costos económicos, sino que también mejora la precisión de los cálculos, haciéndolo más adecuado para aplicaciones de ingeniería. Los análisis comparativos revelan que la precisión de predicción de la red neuronal BP varía del 67.59% al 88.5%, lo que es superior al de las fórmulas tradicionales. Además, el modelo demuestra una capacidad superior para abordar relaciones de acoplamiento lineales multivariantes.