【技术实现步骤摘要】
一种基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法
本专利技术涉及减振降噪
，具体地说是一种基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法。
技术介绍
约束阻尼结构具有高效、可靠的减振特点，广泛应用于航空航天、车辆、潜艇舰船等振动噪声控制领域。在最初对约束阻尼结构的研究中，大量的工作都是专注于全覆盖约束阻尼，但在大多数工程中并不能完全覆盖，同时也应该考虑到阻尼材料的重量和耗能效率。为了增强工程实用性，人们想到在结构的局部敷设约束阻尼，也就是局部约束阻尼结构。在目前对局部约束阻尼结构的研究中，大多数是通过有限元模拟优化约束阻尼层敷设区域的覆盖面积和位置，从而在实现了结构减重增效的同时增强了在工程中的灵活性，局部约束阻尼结构以其工程适用性强、布置灵活、质量轻的优点有望在航空航天等领域得到广泛推广和发展。然而对于局部约束阻尼结构几何参数分析及优化来说，当约束阻尼的几何参数改变时，通常需要进行网格重划分以适应约束阻尼层边界的变化，即使对于规则形状的基板来说也需要跟随约束阻尼层进行网格的细化，这会导致有限元计算量大大增加，间接导致优化效率降低。
技术实现思路
针对现有技术的不...
【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过显式几何描述函数，描述约束阻尼片的几何信息；步骤2：以约束阻尼板指定模态下的模态损耗因子的倒数为目标函数，以约束阻尼片的显式几何参数作为设计变量，以约束阻尼片的使用量为约束条件，建立局部约束阻尼板参数优化设计模型；步骤3：采用4节点28自由度的矩形单元对约束阻尼板结构进行网格划分；步骤4：根据一阶剪切变形理论，采用能量法建立实体约束阻尼单元的刚度矩阵和质量矩阵，根据网格划分后单元节点显式几何描述函数的数值通过插值函数得到被约束阻尼片边界切割的复合单元的刚度矩阵和质量矩阵；步骤5：将每...
【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过显式几何描述函数，描述约束阻尼片的几何信息；步骤2：以约束阻尼板指定模态下的模态损耗因子的倒数为目标函数，以约束阻尼片的显式几何参数作为设计变量，以约束阻尼片的使用量为约束条件，建立局部约束阻尼板参数优化设计模型；步骤3：采用4节点28自由度的矩形单元对约束阻尼板结构进行网格划分；步骤4：根据一阶剪切变形理论，采用能量法建立实体约束阻尼单元的刚度矩阵和质量矩阵，根据网格划分后单元节点显式几何描述函数的数值通过插值函数得到被约束阻尼片边界切割的复合单元的刚度矩阵和质量矩阵；步骤5：将每个复合单元的刚度矩阵和质量矩阵进行组装得到整体的刚度矩阵和质量矩阵，建立约束阻尼板的有限元动力学模型，进行模态分析，采用模态应变能法得到约束阻尼板的模态损耗因子；步骤6：通过约束优化遗传算法对设计变量进行迭代，直至目标函数取得最优值，得到约束阻尼片的几何参数。2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的局部约束阻尼结构参数优化设计方法，其特征在于：所述显式几何描述函数为：其中，x0，y0为约束阻尼材料的中心位置坐标，L为约束阻尼材料长度的一半，t为约束阻尼材料宽度的一半，θ为约束阻尼材料的铺设角度，m为形状控制指数。3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法，其特征在于：所述约束阻尼片的几何信息包括几何中心位置、长度、宽度及铺设角度。4.根据权利要求1所述的基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法，其特征在于：所述约束阻尼片为包括约束层和粘弹性阻尼层；所述约束阻尼板包括约束层、粘弹性阻尼层和薄板基体。5.根据权利要求1所述的基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法，其特征在于：所述局部约束阻尼...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆海涛，陈荣，富佳，刘广明，于长帅，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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