导读:本文包含了动力学拓扑优化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:拓扑,动力学,阻尼,结构,因子,模态,频率。
动力学拓扑优化论文文献综述
徐家琪,马永其[1]（2019）在《动力学自然单元法的谐波激励下的连续体结构拓扑优化》一文中研究指出自然单元法是一种基于Voronoi图构造形函数的无网格方法,根据自然单元法的优点,提出了动力学自然单元法频率激励载荷下连续体的结构拓扑优化计算。采用各向同性固体微结构惩罚(SIMP)模型,将节点相对密度作为设计变量,建立以动柔度最小为目标函数,频率激励载荷作用下的拓扑优化模型。采用伴随分析法进行灵敏度分析并利用优化准则法对优化模型进行求解。通过数值算例计算,不仅得到了无棋盘格现象的优化结果,而且相比其它无网格方法提高了计算效率,说明该方法具有可行性和优越性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年21期）
张宇,曹友强[2]（2019）在《基于阻尼层多目标动力学拓扑优化的车内噪声控制》一文中研究指出针对某车型车内匀速噪声性能控制,提出一种多目标动力学拓扑优化阻尼材料设计方法。首先,建立车身声振耦合模型,计算分析车内低频噪声性能。然后,以车身壁板噪声贡献量及模态贡献量为综合评价指标,构建车身壁板动态力学性能多目标优化函数,并运用拓扑优化技术获取了阻尼材料最佳布局。最后,通过计算分析和实车验证,获知该阻尼材料优化方案较传统的基于模态应变能的阻尼材料设计方案对车内噪声性能改善具有更佳效果。上述研究表明,该阻尼材料拓扑优化设计方法可为类似车型车内低频噪声控制提供思路借鉴和方案参考。(本文来源于《重庆交通大学学报(自然科学版)》期刊2019年10期）
范志瑞,阎军,Mathias,Wallin,李鑫,刘静昭[3]（2018）在《多材料点阵结构动力学频率的多尺度拓扑优化》一文中研究指出基频是航天结构动力学性能的重要指标,其分析和优化对提高新型航天装备结构的性能具有重要意义。基于小参数摄动展开的数学均匀化方法,本研究发展了针对由多相材料构成的轻质点阵结构多尺度分析及拓扑优化方法。以结构宏观单元密度和点阵材料微观构件多材料选择为两类独立的设计变量,分别构建了体积约束下的点阵结构基频最大化,以及基频约束下的点阵结构最小柔顺性设计两类优化模型。首先,引入基于非线性Heaviside惩罚的离散材料优化方法(HPDMO)描述微观单胞内各杆件的多材料插值格式,同时基于均匀化方法以及Degenerated Shell理论建立了Euler-Bernoulli梁单元所构成点阵结构的等效多尺度分析方法。其次,发展了适于多材料点阵结构刚度和质量拓扑优化插值的多项式惩罚策略,以消除动力优化过程中的宏观低密度单元区域的局部虚假振动模态困难;同时,为了克服棋盘格及灰度单元所引起的数值不稳定性现象,优化中引入了保体积的Heaviside惩罚方法。最后,推导建立了结构特征值对宏观单元密度以及微观截面参数和多材料选择变量的显式灵敏度分析方法。数值算例表明,通过多尺度优化设计可获得频率性能优异的点阵材料微观单胞构型,以及通过对多备选材料的选择和优化,显着提高点阵结构的基频特性和承载能力。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
贺红林,夏自强,袁维东[4]（2018）在《基于改进优化准则法的自由阻尼结构动力学拓扑优化》一文中研究指出针对自由阻尼结构拓扑优化问题,采用模态应变能的有限元求解方法,以单元相对密度值为拓扑设计变量,以材料用量和频率改变量为约束条件,构建以多模态损耗因子加权和为目标函数的拓扑优化模型,推导了目标函数对于设计变量灵敏度的表达式。考虑到常规优化准则法用于结构动力学寻优时,目标函数存在非凸性,迭代过程中出现负值设计变量,使得优化结果不收敛或陷入局部优化,故在一般优化准则法的基础上对拓扑优化模型进行数学意义上的迭代改进。改进优化准则法解决了设计变量出现非正及迭代发散等问题,保证了全体拓扑变量参与迭代过程。通过ANSYS编程对自由阻尼板进行了仿真,并引入MAC因子来控制结构的振型跃阶,结果显示:改进算法在控制阻尼材料体积为优化前体积60%时,各阶目标函数和拓扑构型在数次迭代后趋于稳定,单元中间密度值区域相对较少,自由阻尼结构获得了有效的减振。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年13期）
夏自强[5]（2018）在《粘弹性阻尼结构变密度法动力学拓扑优化研究》一文中研究指出粘弹性材料具备良好的能量损耗特性,因此被广泛应用于工程结构中充当减振材料。阻尼结构减振的最终性能包含两个主要组成部分,由设计实践的角度来看,需要考虑阻尼结构形式、材料敷设方案以及材料体积用量等关键因素的综合作用,由理论计算的角度出发,则面临如何解决优化设计中非凸目标函数带来的计算难题。针对上述问题,本文针对粘弹性材料阻尼结构的结构拓扑优化问题展开一系列研究,完成的主要工作如下:(1)引入位移连续性,推导了约束阻尼结构的本构关系及能量关系,针对约束阻尼结构基于模态应变能法建立有限元模型,并结合经典算例验证了所提出的有限元模型的可靠性。以模态损耗因子作为减振性能指标,进一步分析阻尼材料层厚、敷设位置和体积用量等模型参数对模态损耗因子的影响,结果表明:阻尼结构的各层材料厚度比是影响其减振性能的重要因素,合理的材料敷设位置和材料体积配置能够获得理想的减振效果。(2)将多模态损耗因子倒数加权和作为目标函数,并推导了其关于设计变量的灵敏度表达形式,基于变密度法构建了阻尼结构的拓扑优化模型。基于序列凸规划思想对常规优化准则法进行改进,赋予非凸目标函数严格的数学凸性。改进后的优化准则法消除了负灵敏度对迭代计算的不利影响,使算法求取全局最优解的能力。提出负灵敏度占比和体积收敛度的概念,分别对自由阻尼结构和约束阻尼结构进行减振优化,结果表明:改进的优化准则法保证了全局内所有单元均参与优化且包含中间密度值的单元更少,优化效率有所提升。(3)分别针对经典的SIMP和RAMP密度惩罚函数推导灵敏度表达式,基于改进的优化准则法结合SIMP和RAMP对约束阻尼结构前叁阶单模态减振优化,验证了改进优化准则法结合经典罚函数用于减振优化的可行性。为弥补SIMP及RAMP存在的不足,基于Logistic函数构造了一种可以对单元密度范围进行选择性惩罚的插值函数,最后分析对比叁种惩罚函数对约束阻尼结构前叁阶多模态复合优化减振效果。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2018-06-01）
房占鹏,侯俊剑,姚雷[6]（2018）在《简谐力激励下约束阻尼结构动力学拓扑优化》一文中研究指出针对简谐力激励下约束阻尼结构的动力学拓扑优化问题,以约束阻尼结构的指定位置的稳态位移响应为优化目标,约束阻尼材料体积为约束,建立约束阻尼结构动力学拓扑优化模型。使用复模态迭加法求解约束阻尼结构的位移响应。分析直接法和伴随法的特点,提出复模态迭加法和伴随法相结合的灵敏度分析方法,有效提高灵敏度计算效率。采用移动渐近线法(MMA)对约束阻尼结构的动力学拓扑优化模型进行求解。通过算例分析,验证了提出的约束阻尼结构的动力学优化算法有效性。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2018年S1期）
徐斌,李文玉,赵磊[7]（2017）在《考虑温度效应的薄板结构动力学拓扑优化》一文中研究指出本文以经受温度载荷与简谐载荷的复合材料板为研究对象,提出了一种新的基于动柔顺度的多相材料热结构两尺度并行优化设计方法。分别以宏观结构和微观材料相体积为约束,结构动柔顺度为优化目标建立两尺度并行优化模型。基于BESO方法和SIMP插值模型,建立两尺度—宏观结构和微观材料—并行优化算法并进行灵敏度分析。通过均匀化方法,复合材料性能可以使用由结构离散的周期性代表单元来求解。数值算例表明本文所提的方法能够有效地求解热-力耦合结构的多尺度并行优化设计问题。(本文来源于《第十二届全国振动理论及应用学术会议论文集》期刊2017-10-20）
孙艳想[8]（2017）在《基于BESO方法的结构动力学拓扑优化研究》一文中研究指出拓扑优化作为结构设计的初级阶段,拓扑结构的正确选择,会在很大程度上影响结构的重要性能,因此拓扑优化与传统的尺寸优化和形状优化相比具有更高的经济效益。研究结构拓扑优化的理论方法并且扩展其应用领域,有很重要的工程应用价值。针对目前动力学拓扑优化中计算效率低、灵敏度计算繁琐、优化过程冗长和迭代过程的不稳定性等问题,本文以双向渐进结构拓扑优化为基础,深入分析和研究动力学拓扑优化问题,拓展了渐进结构优化方法在动力学拓扑优化设计的应用领域。首先,本文研究了双向渐进结构优化的基本理论,分析了渐进结构优化方法中的数值不稳定问题并给出解决方案,总结出优化算法的详细步骤,利用MATLAB编写相关的程序,并用数值算例验证渐进结构优化方法的正确性。在此基础上,研究了一种改进的渐进结构优化算法,该算法初始设计域从很小区域开始,采用简单的滤波技术消除数值不稳定问题,利用数值算例说明改进算法可以提高静力学和动力学优化的计算效率。其次,针对动力学优化灵敏度计算困难,计算效率低的问题,本文结合双向渐进结构优化,研究了利用等效静载荷解决动力学优化问题,详细阐述了等效静载荷的基本原理,最终把动力学优化问题转化成多工况的静力学优化问题。结合数值算例说明利用等效静载荷可以解决结构动刚度优化问题。然后,在等效静载荷基础上,结合多目标问题的处理方法,研究了多目标动力学渐进结构优化,建立其动刚度和频率的多目标优化数学模型,推导其灵敏度的数学公式,给出了完整的优化迭代流程,利用数值算例说明利用等效静载荷解决多目标动力学拓扑优化的可行性。在此基础上,为了保证结构动态优化过程中振型的一致,将模态追踪技术引入到多目标动力学拓扑优化中,结合数值算例说明模态追踪技术可以在优化过程中追踪所需模态。最后,传统的双向渐进结构优化在静力学和动力学优化中容易造成单元误删和迭代过程的不稳定性。针对以上问题,本文研究了一种平滑处理技术在静力学和动力学拓扑优化中的应用,详细讲述了平滑处理技术的基本原理,采用一定的权重函数来平滑整个优化过程。最后用数值算例说明平滑技术可以实现静力学和动力学优化过程的平滑性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
汪俊[9]（2016）在《电磁直驱汽车驾驶机器人结构动力学及拓扑优化研究》一文中研究指出汽车驾驶机器人是一种无需对现有车辆结构进行改装,可无损安装在不同车型的驾驶室内,替代驾驶员进行自动驾驶的智能化机器人。本文在前叁代DNC系列驾驶机器人实物样机的研究基础上,针对DNC-4电磁直驱汽车驾驶机器人进行了结构动力学拓扑优化探索性研究。本文首先对换挡机械手及驾驶机械腿的结构及工作原理进行了分析,在分析了不同驱动方式优缺点的基础上,选择了合适的直线电机作为驱动装置,确定了电磁直驱汽车驾驶机器人的系统总体结构,并建立了总体结构的叁维模型。接着通过对电磁直驱汽车驾驶机器人换挡机械手及驾驶机械腿进行了运动学及动力学分析与建模,确定了换挡机械手及驾驶机械腿末端与结构驱动端之间位移、速度、加速度的关系,并以此为依据,建立了电磁直驱汽车驾驶机器人虚拟样机驱动函数,使得机械手能够按照要求完成选换挡,机械腿能够实现制动、离合、加速功能。然后对电磁直驱汽车驾驶机器人进行了运动学与动力学仿真,验证了机构运动学与动力学分析的正确性及方案的可行性;在满足驾驶机器人各项性能指标的要求下,得到了执行机构关节间相互作用力,为有限元分析及结构拓扑优化打下基础。最后为了得到质量轻、抗振性强的汽车驾驶机器人,对结构进行了有限元分析及结构拓扑优化。对驾驶机器人模态及外界激励进行了分析,分析了驾驶机器人在不同频率下的振动效果,得到了驾驶机器人需要规避的频率;对换挡机械手进行了结构拓扑优化,降低了驾驶机器人的质量,提高了一阶固有频率,增强了驾驶机器人的抗振能力。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01）
何旅洋,郑百林,杨彪,张锴[10]（2016）在《航空发动机叶片抗冲击动力学拓扑优化研究》一文中研究指出本文运用了结合混合元胞自动机(Hybrid Cellular Automaton,HCA)方法和基于LS-DYNA显式有限元算法的动力学拓扑优化方法来解决非线性动力学拓扑优化问题,并形成了该方法迭代过程的数学模型.运用该方法,对某航空发动机叶片进行了动力学拓扑优化设计,给出了优化后结构的材料分布,并与优化前结构进行了对比分析.结果表明,优化后结构相比于优化前在材料分布上更加合理,在减少质量的同时降低了结构在冲击过程中的最大应力,实现了航空发动机的抗冲击优化,为航空发动机动态优化设计提供了有效分析方法.(本文来源于《力学季刊》期刊2016年03期）
动力学拓扑优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对某车型车内匀速噪声性能控制,提出一种多目标动力学拓扑优化阻尼材料设计方法。首先,建立车身声振耦合模型,计算分析车内低频噪声性能。然后,以车身壁板噪声贡献量及模态贡献量为综合评价指标,构建车身壁板动态力学性能多目标优化函数,并运用拓扑优化技术获取了阻尼材料最佳布局。最后,通过计算分析和实车验证,获知该阻尼材料优化方案较传统的基于模态应变能的阻尼材料设计方案对车内噪声性能改善具有更佳效果。上述研究表明,该阻尼材料拓扑优化设计方法可为类似车型车内低频噪声控制提供思路借鉴和方案参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动力学拓扑优化论文参考文献
[1].徐家琪,马永其.动力学自然单元法的谐波激励下的连续体结构拓扑优化[J].振动与冲击.2019
[2].张宇,曹友强.基于阻尼层多目标动力学拓扑优化的车内噪声控制[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2019
[3].范志瑞,阎军,Mathias,Wallin,李鑫,刘静昭.多材料点阵结构动力学频率的多尺度拓扑优化[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[4].贺红林,夏自强,袁维东.基于改进优化准则法的自由阻尼结构动力学拓扑优化[J].中国机械工程.2018
[5].夏自强.粘弹性阻尼结构变密度法动力学拓扑优化研究[D].南昌航空大学.2018
[6].房占鹏,侯俊剑,姚雷.简谐力激励下约束阻尼结构动力学拓扑优化[J].噪声与振动控制.2018
[7].徐斌,李文玉,赵磊.考虑温度效应的薄板结构动力学拓扑优化[C].第十二届全国振动理论及应用学术会议论文集.2017
[8].孙艳想.基于BESO方法的结构动力学拓扑优化研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[9].汪俊.电磁直驱汽车驾驶机器人结构动力学及拓扑优化研究[D].南京理工大学.2016
[10].何旅洋,郑百林,杨彪,张锴.航空发动机叶片抗冲击动力学拓扑优化研究[J].力学季刊.2016
论文知识图
