Оптимизация формы ограниченной линейно расширяющейся трубы с использованием генетического алгоритма

При проектировании глушителей одной из проблем является малый объем пространства для их размещения. К тому же требуется избежать падения давления в системе, которое может повлиять на работу машины. В статье предлагается и исследуется глушитель в виде линейно расширяющейся трубы. Для оптимизации формы глушителя используется генетический (вероятностный) алгоритм, суть которого состоит в имитации генетических отклонений и борьбы за существование, описанных в теории естественного отбора, разработанной Чарльзом Дарвином. Расширяющаяся труба разбивается на несколько цилиндрических участков разного диаметра. Каждый участок рассматривается как четырехполюсник и описывается соответствующей переходной матрицей. В статье представлен вывод выражения для расчета величины потерь при распространении звука и методика оптимизации на основе генетического алгоритма. Представлен пример расчета. Для достижения лучшей оптимизации расчеты по генетическому алгоритму выполняются с различными параметрами. Результаты показывают, «ступенчатая» труба, состоящая из более чем 16 участков, ведет себя как линейно расширяющаяся, а расчетная величина эффективности глушителя практически не меняется при увеличении числа участков.