随机加速度激励下薄板结构附加阻尼层减振拓扑优化方法技术

技术编号:46627125 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:24
一种随机加速度激励下薄板结构附加阻尼层减振拓扑优化方法,先建立附加阻尼层薄板结构动力学拓扑优化模型,再建立附加阻尼层薄板结构动力学有限元模型,然后定义材料属性以及边界条件,计算结构柔顺度的自功率谱密度;基于灵敏度计算公式计算目标函数对设计变量的灵敏度,对每个附加阻尼单元的灵敏度进行过滤;再基于伴随法推导拓扑结构最大宽度约束函数的灵敏度计算方程,基于灵敏度计算方程计算拓扑结构最大宽度约束函数对设计变量的灵敏度;然后对设计变量进行更新;再检查更新设计变量后结果的收敛性,收敛时获取得最优结构构型;本发明专利技术能够有效的改善薄壁结构在指定的限带非均匀加速度载荷下对振动的抑制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力学性能设计,具体涉及一种随机加速度激励下薄板结构附加阻尼层减振拓扑优化方法


技术介绍

1、动力学性能设计是目前结构设计技术中极具挑战性的设计问题,是各类航空航天飞行器(飞机、运载火箭、卫星、飞船、空间站等)以及其它高端机械装备性能提升的关键技术之一。大量事实表明结构的动力学性能设计直接影响航空航天飞行器的重量、刚度分布及其它性能,不合理设计甚至导致各类严重事故。随机振动载荷更是航空航天飞行器结构设计过程中必须考虑的载荷形式,例如发动机燃烧不稳定产生的推力脉动和火箭整流罩外的气动噪声就是航天器在发射阶段受到的主要随机载荷,如何对航天器的随机振动响应进行有效设计一直以来都是亟待攻克的技术难题。因此在结构构型设计时考虑结构在随机激励下的性能表现非常重要,其不仅在航空航天工程中意义重大,在车辆工程、船舶与海洋工程、桥梁与建筑工程等领域同样非常重要。

2、文献“李雪平,林猛峰,魏鹏,苏成.非平稳激励下薄板结构减振附加阻尼层的拓扑优化[j].振动与冲击,2020,39(8):250-257”公开了一种非平稳随机激励下附加阻尼层减振拓扑优本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种随机加速度激励下薄板结构附加阻尼层减振拓扑优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中附加阻尼层薄板结构动力学拓扑优化模型为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中附加阻尼单元的设计变量平均值计算如下:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中附加阻尼层单元弹性模量和密度插值模型建立如下:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中附加阻尼层薄板结构动力学有限元模型建立如下:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中结构柔顺度的自功率谱...

【技术特征摘要】

1.一种随机加速度激励下薄板结构附加阻尼层减振拓扑优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中附加阻尼层薄板结构动力学拓扑优化模型为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中附加阻尼单元的设计变量平均值计算如下:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中附加阻尼层单元弹性模量和密度插值模型建立如下:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中附加阻尼层薄板结构动力学有限元模型建立如下:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中结构柔顺度的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宝童曾祥磊姚昊阳曾亮刘宏磊洪军
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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