Noise and Vibration Control ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (6): 38-43.

Previous Articles     Next Articles

Double-scale Dynamic Topology Optimization Design of Composite Materials and Macro-structures

  

  • Received:2022-06-27 Revised:2022-08-30 Online:2023-12-18 Published:2023-12-18

复合材料/结构两尺度动力学拓扑优化设计

李生1,张宪国2,刘远昊2,邱浩波2   

  1. ( 1. 武汉材料保护研究所有限公司,武汉430030;
    2. 华中科技大学机械科学与工程学院,武汉430074 )

摘要: 基于均匀化理论,建立以结构第一阶固有频率最大为目标的宏/微观结构构型与材料分布的两尺度动力学拓扑优化模型,推导目标函数和约束函数对宏/微观设计变量的灵敏度,研究两尺度动力学拓扑优化方法。另外,采用一个修正固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型避免局部模态现象。相关数值算例说明,该方法可以有效实现结构基频最大化的材料/结构两尺度动力学拓扑优化设计。此外,通过算例研究复合材料的弹性模量对优化结果的影响规律。

关键词: 振动与波, 两尺度拓扑优化, 均匀化理论, 双向渐进结构优化, 固有频率, 动力学优化