基于变体积约束的阻尼材料微结构拓扑优化研究

作     者：张东东 栾福强 赵礼辉 郑玲 ZHANG Dongdong;LUAN Fuqiang;ZHAO Lihui;ZHENG Ling

作者机构：上海理工大学机械工程学院上海200093 上海市新能源汽车可靠性评价公共技术平台上海200093 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 

基　　金：上海市青年科技英才扬帆计划(18YF1418500) 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      码：648-659页

摘      要：阻尼复合结构的抑振性能取决于材料布局和阻尼材料特性.该文提出了一种变体积约束的阻尼材料微结构拓扑优化方法,旨在以最小的材料用量获得具有期望性能的阻尼材料微结构.基于均匀化方法,建立阻尼材料三维微结构有限元模型,得到阻尼材料的等效弹性矩阵.逆用Hashin-Shtrikman界限理论,估计对应于期望等效模量的阻尼材料体积分数限,并构建阻尼材料体积约束限的移动准则.将获得阻尼材料微结构期望性能的优化问题转化为体积约束下最大化等效模量的优化问题,建立阻尼材料微结构的拓扑优化模型.利用优化准则法更新设计变量,实现最小材料用量下的阻尼材料微结构最优拓扑设计.通过典型数值算例验证了该方法的可行性和有效性,并讨论了初始微构型、网格依赖性和弹性模量等对阻尼材料微结构的影响.

主 题 词：阻尼材料 变体积约束 等效模量 均匀化方法 Hashin-Shtrikman界限理论 

学科分类：12[管理学] 083002[083002] 1204[管理学-公共管理类] 0830[工学-生物工程类] 120402[120402] 08[工学] 0837[0837] 

核心收录：

D　O　I：10.21656/1000-0887.420206

馆 藏 号：203112678...