主动约束阻尼板压电层电压拓扑优化研究

建立主动约束层阻尼板有限元模型，以结构模态阻尼比最大化为目标函数，压电层总电能消耗为约束条件，压电层单元控制电压为设计变量，对主动约束层阻尼板压电层电压进行了拓扑优化，获得了压电层电压最优拓扑分布。通过引入虚拟设计变量，将压电层电压控制不连续问题转化为连续问题。考虑实际工程应用的需要，采用指数函数对电压中间变量进行惩罚。在灵敏度分析基础上，采用移动渐进线(MMA)法，求解了主动约束层阻尼板电压拓扑优化问题。数值算例证实了电压拓扑优化模型以及数值求解方法的有效性。