以频响位移为优化目标的约束阻尼板的拓扑优化方法技术

以频响位移为优化目标的约束阻尼板的拓扑优化方法，涉及结构优化设计领域，包括以下步骤：1）建立约束阻尼结构有限元模型；2）建立拓扑优化模型；3）提取建立的约束阻尼胞单元的质量矩阵和刚度矩阵；4）计算每一个约束阻尼胞单元的灵敏度；5）计算下一步迭代的约束材料的目标使用量；6）判定是否达到约束条件。本发明专利技术解决了在一定频带的激励下，使目标位置的频响位移最小化的约束阻尼板的拓扑优化问题。计算了约束阻尼胞单元的灵敏度，以约束阻尼材料的使用量为约束，以目标位置的频响位移最小化为优化目标，采用渐进优化算法得到了约束阻尼板结构的拓扑优化构型。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
以频响位移为优化目标的约束阻尼板的拓扑优化方法，其特征在于，具体步骤如下：1）建立待优化表面完全覆盖约束阻尼材料的约束阻尼结构有限元模型，定义载荷和边界条件，创建约束阻尼胞单元；2）建立拓扑优化模型：find:xi,i=1,2...nmin:s=|Ui(ωf)|s.t:M=Σi=1nxivi≤M*xi={0,1};i=1,...nωl≤ω≤ωt其中，xi为设计变量，其取值为{0,1}，当xi=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xi=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；n为约束阻尼胞单元的数量，s为优化目标，表示目标点的频响位移，M*为约束阻尼材料使用量，ωl和ωt分别为激励频率的下限值和上限值；3）定义拓扑优化的进化量ER，提取约束阻尼胞单元的质量矩阵和刚度矩阵；4）确定模态数，对有限元模型进行模态分析，提取各阶次的模态振型、固有频率和每个单元的模态应变能，采用灵敏度公式，计算每一个约束阻尼胞单元的灵敏度，采用独立网格滤波技术对约束阻尼胞单元的灵敏度进行滤波；5）根据进化量ER，计算下一步迭代的目标使用量，当下一步迭代的约束阻尼材料使用量Mk+1小于设定的约束阻尼材料的使用量约束M*，计算公式为：Mk+1=Mk(1?ER)，当Mk+1大于等于M*时，使Mk+1=M*；根据Mk+1决定删除单元的门槛值；6）判定约束阻尼材料的使用量M是否达到约束阻尼材料的使用量约束M*；如果M>M*，更新设计变量xi，并转向步骤4）；如果M≤M*，则结束迭代，输出约束阻尼板结构的优化构型和目标位置的频响位移值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玲，房占鹏，唐重才，柳承峰，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：