مدل‌های ریاضی جدید مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون برای تنظیم بهینه‌ی‌ پارامترهای tmd

میراگر جرمی تنظیم‌شده (tmd) به عنوان یکی از استراتژی‌های کنترل ارتعاشات سیستم‌های مکانیکی و سازه‌ای به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. تنظیم پارامترهای tmd نقش کلیدی در عملکرد آن‌ دارد. در این مقاله مدل‌های ریاضی جدیدی مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون برای تنظیم بهینه پارامترهای tmd در یک سیستم اصلی میرا تحت تحریک شتاب پایه از نوع اغتشاش سفید ارائه شده‌اند. برای این منظور با بکارگیری الگوریتم جستجوی فاخته، یک پایگاه داده از مقادیر بهینه فرکانس و میرایی تنظیم tmd ایجاد و سپس مدل‌هایی مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون جهت تخمین پارامترهای بهینه tmd ارائه شده اند. کارائی مدل‌های ریاضی ارائه شده با چندین مدل صریح ارائه شده توسط مراجع، با استفاده از آماره ضریب اطمینان مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های ارائه شده ضمن سادگی، به دلیل داشتن خطای کمتر و همبستگی بیشتر، از دقت بالاتری نسبت به دیگر مدل‌های ریاضی برخوردارند و در مقایسه با الگوریتم‌های بهینه سازی مبتنی بر جستجو از کارایی و سادگی بالاتری برخوردارند و لذا می‌توانند، بدون نیاز به محاسبات وقت گیر، به سهولت در کاربردهای مهندسی استفاده شوند. همچنین نتایج حاصل برای سیستم اصلی در معرض تحریک اغتشاش سفید فیلتر شده نشان می‌دهند که مقادیر پارامترهای بهینه tmd متاثر از فرکانس غالب تحریک نمی‌باشند. در انتها، کارائی مدل‌های ریاضی پیشنهاده شده برای یک سازه در معرض زلزله‌های مختلف نشان داده شده است.

Novel mathematical models based on regression analysis scheme for optimum tuning of TMD parameters

Tuned mass damper (TMD) has been widely used as an adopted strategy for vibration control of mechanical and structural systems. Tuning of TMD parameters plays an important role in its performance. In this paper, novel mathematical models based on regression analysis scheme are presented for optimum tuning of TMD parameters in a damped main system subjected to white noise base acceleration. For this purpose, a database of optimum frequency and damping ratio of TMD is created and then models based on regression analysis scheme are proposed for optimum tuning of TMD parameters. Considering the confidence index as a statistical measurement, the efficiency of the proposed mathematical models is compared with other explicit models in the literature. The results show that the proposed models are simple and, due to having the lowest estimated errors and the best agreement with optimum tuning from database, they are able to provide more accuracy than other explicit mathematical models for optimum tuning of TMD parameters. Also, the proposed models are more efficient and simple than the searchbased optimization algorithms. Therefore, they can readily be used for engineering applications without the need of timeconsuming calculations. Furthermore, it is found that the optimum TMD parameters are not influenced by the predominant frequency of filtered whitenoise excitation. At the end, the efficiency of the proposed mathematical models is shown for a structure subjected to different earthquakes.