约束阻尼结构的模态损耗因子计算的一种修正方法 被引量：6

1

作者 郭中泽 罗景润 陈裕泽 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1064-1067,共4页

利用Reissner夹层板理论研究了约束阻尼结构的固有频率和模态损耗因子的计算。由于Reissner理论的基本假定简化较多,计算精度相对较低,因此,对该约束阻尼结构固有频率和模态损耗因子的计算方法进行了修正。其计算结果与Ansys计算结果较... 利用Reissner夹层板理论研究了约束阻尼结构的固有频率和模态损耗因子的计算。由于Reissner理论的基本假定简化较多,计算精度相对较低,因此,对该约束阻尼结构固有频率和模态损耗因子的计算方法进行了修正。其计算结果与Ansys计算结果较为接近。计算结果表明:利用修正后的计算方法具有较高的计算精度,可用于约束阻尼结构固有频率和模态损耗因子计算。 展开更多

关键词 固体力学 粘弹性 约束阻尼结构 固有频率 模态损耗因子

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粘弹结构模态损耗因子分析的修正模态应变能法 被引量：3

2

作者 孙宝 孙大刚 +2 位作者 李占龙 燕碧娟 王军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期155-164,共10页

为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修... 为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据,通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小;选取两个算例,通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明:修正模态应变能法可以满足工程设计的要求,且计算误差最小;修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 振动与波 模态应变能法 粘弹阻尼结构 模态损耗因子 固有频率

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黏弹性层合悬臂薄壁圆柱壳的模态特性研究 被引量：2

3

作者 王宇 谷月 +1 位作者 李昌 韩清鹏 《力学与实践》 北大核心 2015年第3期344-349,共6页

基于薄壳理论和黏弹性理论,得出了黏弹性层合悬臂薄壁圆柱壳模态特性的半解析解.根据乐甫薄壳理论,建立了基层和黏弹性阻尼层薄壁圆柱壳的一阶状态微分方程,结合黏弹性阻尼层的变形协调关系和层间作用力关系,利用传递矩阵法得出了整体... 基于薄壳理论和黏弹性理论,得出了黏弹性层合悬臂薄壁圆柱壳模态特性的半解析解.根据乐甫薄壳理论,建立了基层和黏弹性阻尼层薄壁圆柱壳的一阶状态微分方程,结合黏弹性阻尼层的变形协调关系和层间作用力关系,利用传递矩阵法得出了整体结构的传递矩阵,采用高精度的精细积分法得出了固有频率、模态损耗因子和三维模态振型,最后通过有限元法进行了比较,通过算例验证了传递矩阵法对黏弹性层合薄壁圆柱壳模态特性研究的有效性. 展开更多

关键词 黏弹性层合薄壁圆柱壳 悬臂边界条件 固有频率 三维模态振型 模态损耗因子

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带干摩擦接触的叶根模态阻尼分析方法 被引量：1

4

作者 陈俊杰 臧朝平 +1 位作者 周标 PETROV E 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期281-285,294,共6页

发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:①在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接... 发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:①在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接触的叶根高保真模型;②对其进行模态分析,并在瞬态分析模块中对局部叶根模型进行简谐作用下的强迫振动模拟及求解;③根据叶根接触面微滑移下干摩擦产生的耗散能,计算获取模态损耗因子。该方法可以对不同振型下带叶根干摩擦阻尼叶片的模态损耗因子进行预测分析。通过带接触面的真实叶根模型对该方法进行了验证,并分析了不同振型下振幅、转速、摩擦因数以及法向和切向接触刚度对模态损耗因子的影响。 展开更多

关键词 叶根 干摩擦 微滑移 接触单元 模态损耗因子

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带干摩擦接触的叶根模态阻尼分析方法 被引量：1

5

作者 陈俊杰 臧朝平 +1 位作者 周标 PETROV E 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期163-167,203,共6页

发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接触... 发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接触的叶根高保真模型;对其进行模态分析,并在瞬态分析模块中对局部叶根模型进行简谐作用下的强迫振动模拟及求解;根据叶根接触面微滑移下干摩擦产生的耗散能,计算获取模态损耗因子。该方法可以对不同振型下带叶根干摩擦阻尼叶片的模态损耗因子进行预测分析。通过带接触面的真实叶根模型对该方法进行了验证,并分析了不同振型下振幅、转速、摩擦系数以及法向和切向接触刚度对模态损耗因子的影响。 展开更多

关键词 叶根 干摩擦 微滑移 接触单元 模态损耗因子

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约束阻尼结构的改进准则法拓扑减振动力学优化 被引量：8

6

作者 贺红林 袁维东 +1 位作者 夏自强 刘尧弟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期20-27,共8页

旨在为减振设计提供理论基础,研究约束阻尼结构拓扑动力学优化。以阻尼材料用量、振动特征方程、模态频率为约束,以多模态损耗因子倒数的加权和最小为目标,建立了约束阻尼结构拓扑优化模型,引入MAC因子控制结构的振型跃阶。在引入质量... 旨在为减振设计提供理论基础,研究约束阻尼结构拓扑动力学优化。以阻尼材料用量、振动特征方程、模态频率为约束,以多模态损耗因子倒数的加权和最小为目标,建立了约束阻尼结构拓扑优化模型,引入MAC因子控制结构的振型跃阶。在引入质量阵惩罚因子基础上推导出优化目标灵敏度。考虑到优化目标函数的非凸性,采用常规准则法(OC)寻优可能会使拓扑变量出现负值或陷入局部优化,故引入数学规划移动渐近技术对OC法进行改进,从而将全体拓扑变量纳入改进算法的优化迭代全过程。编程实现了约束阻尼板改进OC法拓扑动力学优化并对改进法性能进行了仿真。结果显示,改进算法可得到更合理的约束阻尼层构形,可使结构取得更佳减振效果。研究表明,改进算法迭代稳定性更好、寻优效率更高、更具全域最优性。 展开更多

关键词 约束阻尼板 多模态损耗因子 改进优化准则法 减振特性 动力学拓扑优化

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基于粘弹性阻尼层随机性的自由阻尼层板的振动和阻尼分析 被引量：6

7

作者 桂洪斌 赵德有 郑云龙 《船舶力学》 EI 2001年第2期62-72,共11页

本文基于粘弹性阻尼层的随机性用MonteCarlo直接抽样法对自由阻尼层板的振动和阻尼进行了分析研究。分析中随机变量取正态分布。针对不同的阻尼层厚度分别考察了复弹性模量的实部、虚部、材料的损耗因子的影响。考察了整体性和局部单元... 本文基于粘弹性阻尼层的随机性用MonteCarlo直接抽样法对自由阻尼层板的振动和阻尼进行了分析研究。分析中随机变量取正态分布。针对不同的阻尼层厚度分别考察了复弹性模量的实部、虚部、材料的损耗因子的影响。考察了整体性和局部单元性阻尼层厚度的影响。结果表明 ,粘弹性材料弹性模量的随机性对结构固有频率的影响不大 ,对模态损耗因子影响较大 ;不论是整体的还是局部单元的 ,阻尼层厚度的随机性对模态损耗因子的影响很显著。因此粘弹性阻尼层的随机性对抑制结构共振响应和声辐射的影响是较大的。阻尼层厚度局部单元随机性的影响表明了对阻尼结构采用随机分析的必要性。 展开更多

关键词 自由阻尼层板 粘弹性模量 模态损耗因子 振动 噪声 阻尼 MonteCarlo法

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约束阻尼结构的双向渐进拓扑优化 被引量：17

8

作者 房占鹏 郑玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期165-170,191,共7页

针对约束层阻尼板的拓扑优化问题,以模态损耗因子最大化为目标函数,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立了约束阻尼板的拓扑优化模型。基于模态应变能方法,推导了目标函数对设计变量的灵敏度。采用双向渐进优化算法(BESO)对约束阻尼材... 针对约束层阻尼板的拓扑优化问题,以模态损耗因子最大化为目标函数,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立了约束阻尼板的拓扑优化模型。基于模态应变能方法,推导了目标函数对设计变量的灵敏度。采用双向渐进优化算法(BESO)对约束阻尼材料的布局进行了拓扑优化,获得了约束阻尼材料的最优拓扑构型,并与渐进优化算法(ESO)进行了比较。研究结果表明:双向渐进优化算法相比渐进优化算法,获得的模态损耗因子更高,阻尼减振效果更好。 展开更多

关键词 约束阻尼 模态损耗因子 拓扑优化 双向渐进优化法

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约束阻尼板的渐进法结构减振拓扑动力学优化 被引量：4

9

作者 贺红林 陶结 +1 位作者 袁维东 肖智勇 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第1期15-20,共6页

旨在为结构减振设计奠定一定基础,研究约束阻尼板减振优化问题。建立约束阻尼板动力学平衡方程,推导模态损耗因子计算模型。构建以模态损耗因子最大为目标,黏弹性材料用量及模态频率变动最小为约束的阻尼板拓扑优化数学模型,推导模态损... 旨在为结构减振设计奠定一定基础,研究约束阻尼板减振优化问题。建立约束阻尼板动力学平衡方程,推导模态损耗因子计算模型。构建以模态损耗因子最大为目标,黏弹性材料用量及模态频率变动最小为约束的阻尼板拓扑优化数学模型,推导模态损耗因子灵敏度算式。引入渐进结构优化方法对约束阻尼板动力学优化模型进行求解,采用独立网格滤波技术,解决优化迭代中出现的棋盘格问题。编制阻尼板拓扑优化程序,实现约束阻尼板减振优化。仿真显示,与非优化删除方法相比,采用渐进拓扑动力学优化,更有利于实现黏弹材料优化布局,且模态频率变化比较稳定。对阻尼结构进行谐响应分析,以验证拓扑优化方法有效性,引入模态损耗因子体积密度指标以评价阻尼板减振拓扑优化性能。研究表明,若能实现结构模态损耗因子最大化,约束阻尼板减振效果明显。该方法对于约束阻尼板设计具有较强实用性,拥有较高的稳定性。 展开更多

关键词 振动与波 约束阻尼板 模态损耗因子 棋盘格 动力学优化

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嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能研究 被引量：5

10

作者 李雪 梁森 梁天锡 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第3期132-137,共6页

建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态... 建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态损耗因子和频率的影响,相关结论对嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能理论预估具有重要指导意义。 展开更多

关键词 数值模拟 嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料 模态损耗因子 模态频率

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基于Logistic插值模型的约束阻尼结构拓扑动力学优化 被引量：3

11

作者 贺红林 邓传涛 +1 位作者 李洪坤 夏自强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2070-2078,I0017,共10页

建立阻尼板有限元动力学方程,求解模态损耗因子算式。构建以模态损耗因子倒数为目标函数,以阻尼单元相对密度为拓扑变量,以阻尼材料用量及频率为约束的优化模型,采用优化准则法解算该模型。运用序列凸规划法构造目标函数的凸性逼近函数... 建立阻尼板有限元动力学方程,求解模态损耗因子算式。构建以模态损耗因子倒数为目标函数,以阻尼单元相对密度为拓扑变量,以阻尼材料用量及频率为约束的优化模型,采用优化准则法解算该模型。运用序列凸规划法构造目标函数的凸性逼近函数而对准则法进行改进,基于SIMP(SolidIstropicMaterialwithPenalization)和RAMP(RationalApproximationofMaterial Properties)材料插值模型推导出逼近函数对于拓扑变量的灵敏度,从而实现了两种插值模型下的改进准则法(OC),并验证了改进法具有全域性优化特性。针对这两种插值模型在对阻尼单元的密度进行惩罚时存在偏惠性问题,结合Logistic(LOGS)函数的几何特征,提出可以对单元密度范围进行选择性惩罚的LOGS模型,编程实现了基于LOGS插值的改进准则法。研究表明:LOGS模型比SIMP和RAMP具有更佳的单元惩罚特性,能更均衡地将单元中间密度惩罚至0或1,从而能得到更具全域性、减振效果更佳、更便于实施的阻尼与约束层优化构型。 展开更多

关键词 约束阻尼板 模态损耗因子 改进准则法 LOGS插值模型 动力学优化

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考虑参数随机性的约束阻尼结构振动特性分析 被引量：3

12

作者 郑成龙 张志勇 周长江 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第5期49-52,共4页

根据模态应变能理论建立约束阻尼结构有限元模型,基于粘弹性层的厚度和部分材料参数随机性分析,对约束阻尼结构的振动特性进行研究,分析粘弹性层的厚度和部分材料参数的随机性对约束阻尼结构模固有频率和模态损耗因子的影响。研究结果... 根据模态应变能理论建立约束阻尼结构有限元模型,基于粘弹性层的厚度和部分材料参数随机性分析,对约束阻尼结构的振动特性进行研究,分析粘弹性层的厚度和部分材料参数的随机性对约束阻尼结构模固有频率和模态损耗因子的影响。研究结果证明粘弹性结构参数随机性分析的必要性,分析方法和得出的相关结论对工程实践有一定参考。 展开更多

关键词 振动与波 模态应变能理论 约束阻尼结构 模态损耗因子 参数随机性

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基于迭代RMSE法的约束阻尼板动力特性分析 被引量：1

13

作者 刘全民 叶孝意 +2 位作者 宋立忠 孙逸飞 刘林芽 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1311-1317,1431,共8页

忽略约束阻尼结构阻尼层黏弹性材料虚刚度及参数频变特性会对计算该结构模态损耗因子带来误差.本文在修正模态应变能法(RMSE法)的基础上,结合迭代算法,分析了黏弹性材料虚刚度及参数频变特性对约束阻尼板的振型、固有频率和模态损耗因... 忽略约束阻尼结构阻尼层黏弹性材料虚刚度及参数频变特性会对计算该结构模态损耗因子带来误差.本文在修正模态应变能法(RMSE法)的基础上,结合迭代算法,分析了黏弹性材料虚刚度及参数频变特性对约束阻尼板的振型、固有频率和模态损耗因子的影响,探讨了约束阻尼板阻尼层厚度和约束层厚度对结构模态损耗因子的影响规律.分析结果表明:本文方法计算的固有频率和模态损耗因子与相关文献中的试验实测值吻合良好;不考虑黏弹性材料参数频变特性,各阶模态振型形状基本不变,但部分振型的相位相反;阻尼层剪切模量直接影响到结构固有频率,忽略其频变特性会导致在低阶时计算结果偏大17.2%,高阶时偏小7.6%;低阶模态时,忽略黏弹性材料频变特性的模态损耗因子误差最大可到56.0%;约束阻尼板模态损耗因子随阻尼层厚度增加而增大,随约束层厚度增加先增大后减小. 展开更多

关键词 约束阻尼板 迭代法 固有频率 振型 模态损耗因子

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降低结构动响应的阻尼器位置及参数优化

14

作者 王明旭 王美春 李奇志 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第2期15-18,81,共5页

针对振动系统中阻尼器位置及参数优化问题,采用分步优化的策略,在考虑阻尼器自身重量的影响下,通过对结构动态性能分析,建立基于模态损耗因子的阻尼器位置优化模型。结合该优化模型,并以结构关键部位处的位移响应幅值平方最小为准则,得... 针对振动系统中阻尼器位置及参数优化问题,采用分步优化的策略,在考虑阻尼器自身重量的影响下,通过对结构动态性能分析,建立基于模态损耗因子的阻尼器位置优化模型。结合该优化模型,并以结构关键部位处的位移响应幅值平方最小为准则,得到相应安装位置上的阻尼器参数。以桁架结构与挂架为例,进行数值仿真验证,结果表明该方法可有效用于工程结构的振动控制。 展开更多

关键词 振动与波 阻尼器 位置灵敏度 模态损耗因子 结构动响应

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三明治夹层板振动特性与优化 被引量：7

15

作者 赵晓春 李祥宁 +1 位作者 李凯 杨洪娜 《中国舰船研究》 2013年第4期46-51,共6页

针对粘弹性材料的频变性,采用模态应变能法求解三明治夹层结构的各阶固有频率及损耗因子,讨论粘弹性材料的厚度、刚度变化对结构的频率和损耗因子的影响,并采用零阶近似法进行模态损耗因子的初步优化设计;最后,对夹层板结构的横向应变... 针对粘弹性材料的频变性,采用模态应变能法求解三明治夹层结构的各阶固有频率及损耗因子,讨论粘弹性材料的厚度、刚度变化对结构的频率和损耗因子的影响,并采用零阶近似法进行模态损耗因子的初步优化设计;最后,对夹层板结构的横向应变动力响应进行探讨。计算结果表明,所提出的建模及计算方法有效,对于三明治夹层板的动力特性研究,考虑芯层的横向应变影响是必要的。 展开更多

关键词 夹层板 模态损耗因子 振动 优化 模态应变能

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基于参数化水平集法的约束阻尼结构动力学拓扑优化 被引量：6

16

作者 吴永辉 张东东 +1 位作者 陈静月 郑玲 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期349-359,共11页

约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段。结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立... 约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段。结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立了基于参数化水平集法(PLSM)的拓扑优化模型。基于伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,采用优化准则法更新设计变量。算例结果表明:基于参数化水平集法对约束层阻尼结构进行拓扑优化是可行有效的,且以基板结构应变能分布构建初始构型可提高优化效率。此外进一步讨论了在附加质量保持不变的条件下,约束层材料和阻尼材料厚度变化对约束阻尼材料模态损耗因子和最优构型的影响规律。 展开更多

关键词 参数化水平集法 约束阻尼结构 模态损耗因子 优化准则法

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国产碳纤维增强树脂基复合材料阻尼性能实验研究 被引量：7

17

作者 杨云昭 易凯 +1 位作者 王建月 徐超 《强度与环境》 2014年第6期45-50,共6页

碳纤维增强复合材料的阻尼性能对结构的减振能力具有重要影响。复合材料的阻尼机理与均质的各向同性材料有很大不同。利用瞬态冲击振动梁法得到了不同树脂基体、不同纤维铺层角国产碳纤维增强复合材料的动态特性数据,并提取了模态频率... 碳纤维增强复合材料的阻尼性能对结构的减振能力具有重要影响。复合材料的阻尼机理与均质的各向同性材料有很大不同。利用瞬态冲击振动梁法得到了不同树脂基体、不同纤维铺层角国产碳纤维增强复合材料的动态特性数据,并提取了模态频率与模态损耗因子,研究了树脂基体材料和纤维铺层角对复合材料动力学性能的影响规律,同时研究了材料的阻尼性能随着振动频率的变化规律。实验结果表明,603基体的复合材料比605基体及606基体的复合材料具有更高的模态损耗因子;同样的基体,增大铺层角,结构柔度增大,损耗因子也增大;随着振动频率变化,在某一频率下,模态损耗因子出现了峰值。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 阻尼性能 振动梁实验 模态损耗因子

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附加自由阻尼板阻尼材料降噪拓扑优化 被引量：14

18

作者 徐伟 张志飞 +1 位作者 庾鲁思 徐中明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期192-198,223,共8页

对附加自由阻尼的板件结构,考虑粘贴阻尼材料前后,中性面位置的变化,利用Matlab编程建立自由阻尼板有限元模型,并利用Rayleigh积分法推导了薄板结构的辐射声压表达式;以辐射声场内某点的声压最小为目标,阻尼材料的体积为约束条件,建立... 对附加自由阻尼的板件结构,考虑粘贴阻尼材料前后,中性面位置的变化,利用Matlab编程建立自由阻尼板有限元模型,并利用Rayleigh积分法推导了薄板结构的辐射声压表达式;以辐射声场内某点的声压最小为目标,阻尼材料的体积为约束条件,建立拓扑优化模型。以悬臂板结构为例,编写了拓扑优化程序,利用渐进结构优化算法,获得了阻尼材料的最优布局,并与以模态损耗因子最大为目标的拓扑优化结果进行了对比。结果表明:在主要关注目标是结构的声学性能时,直接以声压为目标的优化方法比以模态损耗因子最大为目标的优化方法更有针对性,效果更好。利用实验对仿真结果进行了实验验证。 展开更多

关键词 自由阻尼板 辐射声压 模态阻尼损耗因子 渐进结构优化 拓扑优化

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粘弹性自由阻尼加筋板的随机响应分析和试验研究 被引量：2

19

作者 陈威 夏利娟 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第1期62-67,共6页

本文针对粘弹性自由阻尼结构,基于模态应变能法推导出同时考虑粘弹性阻尼损耗因子和弹性模量频变效应的模态损耗因子修正公式,并选取某压筋板进行了计算和验证。在此基础上,以船舶阻尼加筋板为研究对象,开展随机响应试验研究,并对试验... 本文针对粘弹性自由阻尼结构,基于模态应变能法推导出同时考虑粘弹性阻尼损耗因子和弹性模量频变效应的模态损耗因子修正公式,并选取某压筋板进行了计算和验证。在此基础上,以船舶阻尼加筋板为研究对象,开展随机响应试验研究,并对试验模型的模态损耗因子和随机响应进行了数值计算和对比分析。结果表明,采用该修正公式确定粘弹性自由阻尼结构的模态损耗因子,进而计算随机响应的方法是可行的。该方法对阻尼减振的相关分析研究具有参考价值。 展开更多

关键词 粘弹性阻尼 模态损耗因子 修正公式 随机响应

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约束阻尼板的黏弹性阻尼层细观拓扑优化设计 被引量：1

20

作者 房占鹏 冉凯文 +2 位作者 田淑侠 肖艳秋 王猛 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期60-66,共7页

针对约束阻尼板的减振优化设计问题,提出一种约束阻尼板的黏弹性阻尼层细观拓扑优化方法。黏弹性阻尼层由三维单胞组成,采用代表体元法对三维单胞的等效材料属性进行分析。在对三维单胞施加边界条件时,考虑三维单胞上下表面受到约束层... 针对约束阻尼板的减振优化设计问题,提出一种约束阻尼板的黏弹性阻尼层细观拓扑优化方法。黏弹性阻尼层由三维单胞组成,采用代表体元法对三维单胞的等效材料属性进行分析。在对三维单胞施加边界条件时,考虑三维单胞上下表面受到约束层和基层约束的影响,在此基础上建立约束阻尼结构的宏观有限元模型。以宏观结构模态损耗因子最大化为优化目标,建立约束阻尼结构的黏弹性阻尼层细观结构拓扑优化模型。分析了优化目标函数关于设计变量的灵敏度,采用优化准则法对建立的优化模型求解。对建立的周期开孔的约束阻尼板有限元模型进行模态分析,与细分网格法对比,考虑边界约束的代表体元法计算得到的固有频率和模态损耗因子最大误差分别为0.09%和3.60%,而传统均匀化方法计算得到的固有频率和模态损耗因子最大误差分别为1.18%和6.59%,可见考虑边界约束的代表体元法的计算精度要高于传统均匀化方法。以黏弹性阻尼材料体积分数0.4为约束条件,分别以一阶、二阶和三阶模态损耗因子最大化为优化目标,对约束阻尼板的黏弹性阻尼层细观构型进行优化。结果表明,黏弹性阻尼层细观优化构型与目标阶次的模态振型和模态剪切应力方向相关;在黏弹性阻尼材料使用量减少了60%的情况下,优化结构的目标一阶、二阶和三阶模态损耗因子分别增加了3.70%、14.86%和10.22%,共振响应峰值分别减小了9.71%、10%和13.33%,验证了优化方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 黏弹性阻尼材料 代表体元法 细观拓扑优化 模态损耗因子

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