Helmholtz PDE敏度过滤技术的阻尼层拓扑优化设计

摘要

针对阻尼结构的拓扑优化问题,引入Helmholtz PDE灵敏度网格独立密度滤波技术,抑制优化中的棋盘格和灰度单元,得到边界清晰、光滑的结构,便于工程加工应用。首先建立以模态损耗因子最大化为目标函数,材料用量为约束条件的拓扑优化模型。基于材料密度插值模型,推导了模态损耗因子的敏度,并采用Helmholtz PDE敏度过滤技术,最后通过移动渐进线算法求解,获得了材料的最优拓扑构型。通过对粘弹性阻尼结构的仿真及对比分析,验证了这里所提出方法的有效性。