【摘 要】
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超临界二氧化碳(sCO2)Brayton循环作为下一代能量转换技术近年来得到了广泛的关注。为了综合优化设计Brayton循环轴系的支承和冷却系统参数，基于Riccati传递矩阵，综合考虑了转子的不平衡响应，临界转速和不平衡响应在工作转速点处的导数，建立了高速轴系多目标优化模型。针对轴系的sCO2气体冷却装置的刚度非线性，利用混沌映射引入了混沌区间概念，提出了一种混沌区间多目标粒子群优化算法（CIM
【基金项目】
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国家重点研发项目课题（2018YFB2000501）； 河南省杰出外籍科学家工作室（GZS2018005）； 国家自然科学基金资助项目（51375148）资助项目；
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超临界二氧化碳(sCO2)Brayton循环作为下一代能量转换技术近年来得到了广泛的关注。为了综合优化设计Brayton循环轴系的支承和冷却系统参数，基于Riccati传递矩阵，综合考虑了转子的不平衡响应，临界转速和不平衡响应在工作转速点处的导数，建立了高速轴系多目标优化模型。针对轴系的sCO2气体冷却装置的刚度非线性，利用混沌映射引入了混沌区间概念，提出了一种混沌区间多目标粒子群优化算法（CIMPSO），用于解决多目标下二维非线性变量的优化问题。应用CIMPSO算法对微型超临界二氧化碳透平机转子的轴承间距，轴承座的刚度、阻尼和参振质量，和sCO2气体冷却装置的刚度进行了多次综合优化计算，结果表明：优化后的模型共振幅值得到有效抑制，且临界转速点远离工作转速，体现了优化算法的鲁棒性。最后基于任意一组优化解和经验解，建立轴系的有限元模型进行仿真计算，结果表明优化解对于转子系统的设计、控制转子的振动具有一定的指导意义。
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