粘彈阻尼板減振動(dòng)力學(xué)特性及其漸進(jìn)拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、粘彈性阻尼材料的高阻尼特性，使其能夠高效耗損結(jié)構(gòu)能量，常敷設(shè)于各類板件表面用以減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)。然而，在諸如飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于對(duì)結(jié)構(gòu)本身重量和動(dòng)力學(xué)特性的嚴(yán)格要求，全面敷設(shè)粘彈性阻尼材料有悖于結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)要求，需嚴(yán)格限制粘彈材料的用量。有鑒于此，本文著力于粘彈阻尼板結(jié)構(gòu)的減振動(dòng)力學(xué)優(yōu)化研究，使結(jié)構(gòu)輕量化的同時(shí)減振效果好。主要完成的工作如下：
　?。?）從結(jié)構(gòu)阻尼減振和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的背景出發(fā)，闡述了粘彈阻尼減振結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的研究意

2、義，收集歸納了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化各類方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，并總結(jié)分析了拓?fù)鋬?yōu)化在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
　?。?）推導(dǎo)出粘彈板結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元計(jì)算模型，研究了粘彈阻尼減振結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化理論。基于能量法，對(duì)粘彈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模并采用有限元法對(duì)其求解；在動(dòng)力學(xué)優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法。
　?。?）初步探明了粘彈阻尼結(jié)構(gòu)材料參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)減振效果的影響，對(duì)粘彈結(jié)構(gòu)的減振動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析與優(yōu)化?；?/p>

3、應(yīng)變能理論，運(yùn)用數(shù)值模擬方法，在對(duì)粘彈阻尼懸臂板結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性研究的基礎(chǔ)上，表征了粘彈性阻尼材料彈性模量、損耗因子及約束層與阻尼層的厚度比對(duì)結(jié)構(gòu)減振特性的影響。研究表明：合理配置阻尼結(jié)構(gòu)參數(shù)可獲得理想的減振降噪效果。
　　（4）提出了一種基于多模態(tài)復(fù)合阻尼比最大化的優(yōu)化方法，對(duì)基于多模態(tài)振動(dòng)響應(yīng)復(fù)合的自由阻尼減振板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化研究。構(gòu)建出以復(fù)合模態(tài)阻尼比最大為目標(biāo)、以粘彈材料用量及頻率變動(dòng)最小為約束的優(yōu)化模型，采用漸進(jìn)法