約束阻尼結構動力學拓撲優(yōu)化方法研究.pdf

1、目前，約束阻尼技術是一種有效的減振手段，它能夠耗散振動能量，降低振動幅值，同時具有安全、可靠的特點，在汽車、航天和艦船結構振動與噪聲控制領域展示了廣闊的應用前景，但減振降噪的同時也增加了結構的附加質量。本文研究了約束阻尼結構動力學拓撲優(yōu)化方法，為約束阻尼結構優(yōu)化設計與工程應用提供了理論和技術支持，具有一定的工程應用價值。主要研究內(nèi)容包括：
　　1、根據(jù)彈性層、粘彈性層和約束層的本構關系，采用能量法，建立了約束阻尼板的有限元動力學模

2、型，計算了約束阻尼板結構的模態(tài)參數(shù)和動力學響應，通過與實驗計算結果進行比較，驗證了有限元模型的正確性。
　　2、建立了ESO方法的約束阻尼結構的拓撲優(yōu)化模型，推導了模態(tài)損耗因子對設計變量的靈敏度，采用獨立網(wǎng)格濾波方法對靈敏度進行處理，給出了漸進結構優(yōu)化方法的迭代計算步驟和流程圖。算例結果表明：ESO方法應用簡單，優(yōu)化拓撲構型具有一定的效果。
　　3、研究了基于變密度法的約束阻尼結構拓撲優(yōu)化方法。建立了拓撲優(yōu)化模型，采用SIM

3、P插值方法，推導了目標函數(shù)靈敏度表達式，采用優(yōu)化準則法對優(yōu)化算例進行了求解，通過有限元計算和實驗對比驗證了結果的有效性。算例表明：基于優(yōu)化準則法的約束阻尼結構拓撲優(yōu)化迭代速度快，計算效率高，優(yōu)化效果良好。
　　4、研究了基于移動漸近線算法的約束阻尼結構拓撲優(yōu)化方法。建立了移動漸近線算法拓撲優(yōu)化模型，推導了目標函數(shù)與約束函數(shù)的靈敏度表達式，給出優(yōu)化方法流程，對優(yōu)化算例進行了求解，獲得了較好的優(yōu)化效果。最后對本文的三種約束阻尼結構拓撲