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在动态拓扑优化中消除隔震结构引起的局部模态的方法。 (英语) Zbl 07823440号

小结:在单相材料结构的动力拓扑优化中,经常会出现隔震结构,导致局部模态的发生。对于二维或三维问题,每个隔震结构都有三个或六个零特征值,但这些特征值对拓扑优化没有意义,也有害。此外,这些零特征值将导致额外的不必要的巨大计算成本,特别是对于大规模问题。为了解决这一问题,本文提出了一种消除隔震结构引起的局部模态的新方法。首先,引入非线性虚拟温度法(N-VTM)对隔震结构进行识别。随后,提出了一种新的质量插值方法,以消除隔震结构引起的局部模态。由于所开发的方法具有明确而简单的公式,因此可以导出特征频率对设计变量的灵敏度。通过振动结构和声子晶体等典型应用实例验证了该方法的有效性。结果表明,该方法可以有效地识别和消除优化过程中的孤立结构,避免局部模态问题,并确保优化迭代的稳定收敛。

MSC公司:

74-XX岁 可变形固体力学
78至XX 光学、电磁理论
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全文: 内政部

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