8、调谐质量阻尼器优化方法研究与比较

调谐质量阻尼器优化方法研究与比较

在工程领域，调谐质量阻尼器（TMD）在减少机械系统和建筑结构振动方面发挥着重要作用。然而，为了使TMD达到最佳效果，需要对其参数进行优化。本文将探讨不同初始值设定方法对TMD参数优化的影响，并比较经典公式和基于人工神经网络（ANN）的公式在地震结构时程响应中的应用。

1. 初始值设定方法对TMD优化的影响

在元启发式算法优化过程中，初始值的设定对最终结果有着重要影响。传统方法通常在设计变量的选定范围内随机定义初始值，而本文提出了一种替代方法，即根据优化过程的种群数量（pn）将范围等分为若干部分，为每个初始值赋予恒定值。

1.1 相关公式

• 刚度矩阵 ：
  [
  K =
  \begin{bmatrix}
  (k_1 + k_2) & -k_2 & \cdots & -k_N & 0 \
  -k_2 & (k_2 + k_3) & \cdots & 0 & -k_d \
  \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \
  -k_N & 0 & \cdots & (k_N + k_d) & -k_d \
  0 & -k_d & \cdots & -k_d & k_d
  \end{bmatrix}
  ]
• 位移向量 ：
  [
  x