EFAST法在艇动力装置管路冲击响应中的关键影响因素分析

本文主要探讨了EFAST法在管路系统冲击响应中的实际应用。EFAST，全称为傅里叶幅值灵敏度检验扩展法，是一种定量全局灵敏度分析方法，尤其适用于复杂系统的设计优化。EFAST基于方差分析，其核心在于通过一次采样即可同时获取所有输入变量的一阶灵敏度和全局灵敏度，极大地提高了效率。 首先，文章介绍了EFAST的基本理论，它通过变换函数Gj将多维输入变量的空间域转换为尺度变量s的函数，使得系统的响应函数f(s)可以表示为傅里叶级数，便于分析。在这个过程中，选择合适的积分角频率序列Wj和变换函数Gj是非常关键的步骤。 在具体的应用中，作者利用ANSYS-APDL软件建立了一艘艇的动力装置管路系统的参数化模型，这一步涉及到了结构力学和流体动力学的结合，以精确模拟管路在冲击下的动态行为。然后，使用MATLAB编程实现了EFAST算法，用于计算模型对各参数的灵敏度，比如管路壁厚、弹性吊架的刚度、集中质量的位置和大小以及弹性支撑位置等。 经过灵敏度分析，研究发现这些参数对管路系统的冲击响应有显著影响。例如，壁厚直接影响管路的强度和能量传递，弹性吊架和支撑的特性决定了管路的动态响应稳定性，集中质量的位置和大小则可能引起共振效应。这些结果为管路系统的抗冲击优化设计提供了重要的设计依据。 总结来说，本文不仅详细阐述了EFAST方法的理论背景，还展示了其在实际工程中的有效应用，对于提升管路系统抵抗冲击的能力具有重要的指导意义。通过这种方法，工程师们可以更加精准地识别和优化设计中的关键参数，从而提高系统的可靠性和安全性。