约束阻尼板的渐进法结构减振拓扑动力学优化

摘要 旨在为结构减振设计奠定一定基础，研究约束阻尼板减振优化问题。建立约束阻尼板动力学平衡方程，推导模态损耗因子计算模型。构建以模态损耗因子最大为目标，黏弹性材料用量及模态频率变动最小为约束的阻尼板拓扑优化数学模型，推导模态损耗因子灵敏度算式。引入渐进结构优化方法对约束阻尼板动力学优化模型进行求解，采用独立网格滤波技术，解决优化迭代中出现的棋盘格问题。编制阻尼板拓扑优化程序，实现约束阻尼板减振优化。仿真显示，与非优化删除方法相比，采用渐进拓扑动力学优化，更有利于实现黏弹材料优化布局，且模态频率变化比较稳定。对阻尼结构进行谐响应分析，以验证拓扑优化方法有效性，引入模态损耗因子体积密度指标以评价阻尼板减振拓扑优化性能。研究表明，若能实现结构模态损耗因子最大化，约束阻尼板减振效果明显。该方法对于约束阻尼板设计具有较强实用性，拥有较高的稳定性