İnerter benzeri bir eleman içeren bir titreşim izolatörünün optimizasyonu

Bu çalışma, literatürde mevcut sistemlerin varyantları olan bir grup titreşim izolatörünün performansını araştırmaktadır. Söz konusu izolatörler, sistemleri/yapıları dinamik destek/taban hareketinden izole etmek için tasarlanmıştır. İzolatörler, atalet elemanları, yaylar ve sönümleyicilerden (damperler) oluşur ve yay ve sönümleyici sayılarında birbirlerinden farklılık gösterirler. İncelenen izolatörlerin fikri, oldukça yakın zamanda ortaya atılan iki uçlu bir atalet elemanı olan inerterden türetilmiştir. Burada incelenen izolasyon sistemlerinin yalnızca bir ucu vardır, ancak atalet elemanlarının düzeni bir inerterinkine benzer. Burada incelenen izolatörler, uç sayılarındaki farklılık nedeniyle inerter benzeri olarak adlandırılır. Titreşim izolatörünün performans ölçütü, korunacak sisteme taban yer değiştirmesinin iletilebilirliğidir. Çalışmanın amacı, gruptaki toplam yedi farklı izolatör konfigürasyonunun tümü için iletilebilirliği en aza indirmek ve belirli bir frekans bandında çalışma için tüm konfigürasyonlar arasından en iyi konfigürasyonu belirlemektir. İletkenliğin en aza indirilmesi, MATLAB optimizasyon araçları fMincone ve genetik algoritma ile gerçekleştirilmiştir. Ana kütlenin ağırlığı altında yayların statik sıkıştırması (veya duruma bağlı olarak gerilmesi) ve modal sönümleme oranlarının değerleri için kısıtlamalar belirlenmiştir. Birkaç izolatör konfigürasyonu, tüm kısıtlamalara uyarken, bir bant içindeki tüm frekanslarda iletilebilirlik değerlerini %20'nin altına başarıyla düşürmüştür. Çoklu serbestlik derecesine sahip sistemler olan inerter sistemlerin, tek serbestlik derecesine sahip sistemlere, yani tek bir yay ve bir sönümleyiciye sahip sistemlere kıyasla iletilebilirlik değerlerini daha başarılı bir şekilde düşürdüğü gösterilmiştir.