【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，属于结构优化设计
。该方法具体包括：建立约束阻尼结构拓扑优化模型和有限元模型；确定约束阻尼结构的初始构型，并对其进行模态分析，根据灵敏度计算公式计算约束阻尼胞单元的灵敏度，采用逆风法对水平集进行求解，更新设计变量并重新初始化水平集距离函数，当满足约束条件时停止迭代，输出拓扑构型。本方法在附加一定约束阻尼材料的情况下，使约束阻尼板壳结构的模态损耗因子最大化，保证在有限的附加质量前提下，获得最好的阻尼减振效果。【专利说明】
本专利技术属于结构优化设计领域，涉及一种。
技术介绍
减振降噪技术一直是工程设计领域的一个重要课题。目前，常用方法是在振动结构表面粘附一层约束阻尼材料。由于被动约束层阻尼结构使用方便，节省空间，无需改变原有设计，且在很宽的温度和频率范围内，具有很好的振动阻尼抑制效果。因此，被广泛地应用于航空、航天及高速列车等领域。 在传统的工程应用中，将约束阻尼层覆盖于整个结构表面，在减振降噪的同时，增加了结构的附加质量。采用水平集方法对约束阻尼材料布局进行优化，可以有效的提高约束阻尼材料的利用率，且拓扑构型规整且界面清晰，有利用实际工程应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种，该方法解决了一定约束阻尼材料用量条件下，约束阻尼材料在板壳结构上的布局优化问题，使约束阻尼板壳结构模态损耗因子最大化，有效抑制了板壳结构的振动响应，提高了约束阻尼材料利用率。 为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案: 一种，包括以下步骤:1)确定初始构型，建立其有限元模型，初始化...
【技术保护点】
一种基于水平集法的约束阻尼结构优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：1)确定初始构型，建立其有限元模型，初始化符号距离函数；2)建立拓扑优化模型：FindX=P1P2...PnTMinf=-ηks.t.V=Σi=1nPivi≤V*;Pi=0orPi=1]]>其中：Pi为设计变量，其取值为{0,1}，当Pi＝0时，表示约束阻尼胞单元i为空白单元，此处的约束阻尼材料被删除；当Pi＝1时，表示约束阻尼胞单元i为实体单元，此处覆盖有约束阻尼材料；ηk为模态损耗因子，vi为第i个单元的体积，V*是体积约束；3)对有限元模型进行模态分析，提取每个单元的模态应变能，采用灵敏度计算公式，计算每一个约束阻尼胞单元的灵敏度；4)利用逆风法求解水平集方程，实现结构拓扑的演化；5)重新初始化符号距离函数；6)判定是否收敛，若约束阻尼材料的体积满足体积约束，且目标函数两次迭代的插值小于给定值，即f(x,k+1)‑f(x,k)≤β则收敛，若不收敛，则重复步骤3)‑6)直至收敛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑玲，房占鹏，高轶男，李以农，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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