基于拓扑优化的非均质阻尼层约束阻尼结构设计理论研究

项目名称： 基于拓扑优化的非均质阻尼层约束阻尼结构设计理论研究

项目编号： No.11402046

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈文炯

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 由约束层和阻尼层构成的阻尼结构（约束阻尼结构）已经成为目前最为重要的结构减振降噪的手段。从物理（材料性质）和几何（材料分布）两个方面揭示约束阻尼结构阻尼性能的形成机理、研究建立具有高阻尼特性的约束阻尼结构的设计理论和方法成为重要的研究目标。本项研究旨在建立基于非均质粘弹性阻尼层约束阻尼结构设计的系统理论和一般方法。具体包括：（1）考虑阻尼材料的分布对结构阻尼性能的影响，研究建立阻尼材料的最优分布的拓扑优化理论和方法；（2）考虑材料性质随空间的分布对结构阻尼性能的影响，研究建立材料性质随位置的最优变化规律的设计理论；（3）研究建立特定性能阻尼复合材料微结构设计的理论和方法，设计阻尼材料微结构以满足宏观结构对材料性质的需求；（4）研究建立阻尼材料分布与材料微结构的协同设计理论和方法；（5）面向特定需求（如：高频段振动的火车轮轨、低频段振动的潜艇发动机舱）设计几种典型的约束阻尼结构构型。

中文关键词： 拓扑优化；材料微结构设计；阻尼材料；约束阻尼结构；布局设计

英文摘要： Laminated damping structures (also called constrained-layer damping structures) with at least one constraint layer and one damping layer have been extensively used in engineering applications to reduce structural vibration and noise. It is very important

英文关键词： Topology optimization；Microstructure design；Damping material；Constrained layer damping；Layout optimization