双材料自由阻尼层结构拓扑优化设计方法

• 作者: 倪维宇 张横 姚胜卫
• 来源期刊: 包装工程
• 关键词: 自由阻尼层 双材料设计 拓扑优化 振动响应
• 年，卷（期）: 2021,（15）
• 所属期刊栏目: 缓冲与隔振|Cushioning and Vibration Isolation
• 页码范围: 156-164
• 页数: 9页
• 分类号: TH113.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.018

摘要

目的 在不减小板壳结构动刚度的前提下有效提高板壳结构的抗振性能,提出一种板壳阻尼复合结构拓扑优化设计.方法 以结构模态阻尼比为目标函数,以某阶固有频率不小于设定值为约束条件,推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度表达式,采用SIMP插值函数和移动渐近线法求解优化数学模型.结果 研究表明,文中提出的双材料阻尼层结构相比传统单材料阻尼层结构的振动响应明显减小,同时适当改变设计目标和约束条件,可满足不同的工程应用需要.结论 通过在宏观上对高刚度低阻尼材料和低刚度高阻尼材料的分布进行了设计,优化后的结构兼顾低刚度高阻尼材料的高阻尼特性和高刚度低阻尼材料的高刚度特性,实现了结构高刚度高阻尼的设计.