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特征向量引导拓扑优化以控制多材料板的模态形状和抑制振动。 (英语) Zbl 1507.74339号

摘要:虽然可以通过调整激励频带外的本征值来抑制结构振动,但随着激励频带宽度的增加,抑制振动变得越来越困难。此外,对于一些高精度设备,如太空望远镜反射镜基板和火箭发动机壳体,其复杂多样的模态直接影响性能。因此,提出了一种新的优化算法,用于实现基于特征向量的模态控制和振动抑制。将特征向量定义为目标函数,采用无截断误差的Nelson方法计算灵敏度信息。由于引入了动力学方程,目标函数的非线性非常突出。然后,提出了一种改进的求解器来处理这个非线性拓扑优化问题。该优化是在多材料框架下进行的,并提出了扩展的多材料插值方案,以方便实现三种或更多材料的优化。此外,使用多材料插值构建的一致质量矩阵来描述动力学方程中没有集中质量的质量矩阵。此外,将模态保证准则用于跟踪跳跃模态。最后,通过几个数值算例实现了模态可控性,验证了所提方法的有效性。

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第74页第15页 固体力学优化问题的拓扑方法
74小时45 固体力学动力学问题中的振动
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