板类约束阻尼结构的层间厚度参数优化

影响约束阻尼结构阻尼性能的因素

影响约束阻尼结构阻尼性能的因素
吕平;高金岗;李晶;伯忠维
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】采用自由梁振动法，研究阻尼层厚度、约束层材料及环境温度等三个变量，对约束阻尼结构阻尼性能的影响。

结果表明：阻尼层厚度在1 mm～4 mm 范围内，约束阻尼结构的阻尼性能随阻尼层厚度的增加而降低；约束层材料分别为钢板、大理石板、砂浆板时，约束阻尼结构的阻尼性能不同；低温、高温环境均使约束阻尼结构阻尼值变小；常温环境下，约束阻尼结构的阻尼值较大，复合损耗因子超过了0.154。

【总页数】5页(P234-238)
【作者】吕平;高金岗;李晶;伯忠维
【作者单位】青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033;青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033
【正文语种】中文
【中图分类】O328;TB123
【相关文献】
1.阻尼层厚度对结构阻尼性能的影响 [J], 吕平;盖盼盼;伯仲维;黄舰
2.阻尼材料中气泡的存在对结构阻尼性能的影响 [J], 赵培仲;朱金华;花兴艳
3.材料及结构参数对约束阻尼结构阻尼性能的影响 [J], 李辉;李斌;孙国华;马卫东;孙志勇;肖勇;杜华太
4.阻尼结构对复合结构阻尼性能的影响 [J], 谭亮红;陈红;罗仡科;张亚新;黄磊;李广龙
5.增铺马赛克对约束阻尼结构阻尼性能的影响 [J], 孟凡迪;黄微波;桑英杰;吕平;梁龙强;李鹏
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局部约束阻尼层耗散率一致化优化

局部约束阻尼层耗散率一致化优化梁培根;孙大刚;李占龙;高蓬【摘要】针对具有多个阻尼块的局部约束阻尼层优化问题,分析了阻尼层模态损耗因子对质量的灵敏度,建立了以阻尼块的敷设位置和厚度参数为设计变量,以附加阻尼结构质量为约束条件、以模态损耗因子最大化为目标函数的优化数学模型,提出了局部约束阻尼层耗散率一致化优化方法.运用该方法对四边简支板阻尼层优化,得到了不同质量时的阻尼层的敷设方案,并讨论了不同生长方式对模态损耗因子的影响.结果表明:提出的局部约束阻尼层优化方法是可行的,可有效提高阻尼层的减振效果,对局部约束阻尼层的优化设计有着重要意义.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】6页(P54-59)【关键词】振动控制;局部约束阻尼;灵敏度分析;耗散率;优化【作者】梁培根;孙大刚;李占龙;高蓬【作者单位】太原科技大学机械工程学院,太原030024;太原科技大学机械工程学院,太原030024;太原科技大学机械工程学院,太原030024;太原科技大学机械工程学院,太原030024【正文语种】中文【中图分类】O328;TB53约束阻尼层具有高效、可靠的减振特点，广泛应用于车辆、潜艇舰船、航空航天等振动噪声控制领域。

实际工程应用中，常根据结构振动情况在若干位置敷设约束阻尼层，即为局部约束阻尼层。

然而，阻尼层增大了结构质量，不利于轻量化设计。

为使一定质量的约束阻尼层产生最佳的减振效果，需对其进行优化。

材料确定后，局部约束阻尼层的减振效果与阻尼块的敷设位置、厚度参数密切相关[1]。

Subramanian等[2]通过计算轿车光板复合模态应变能分布情况，对约束阻尼层位置与尺寸进行优化。

敷设阻尼层后的结构与原结构的应变能分布并不相同，以原结构的应变能分布来确定敷设位置不是最佳。

郑玲、郭中泽、王明旭、Alvelid等[3-6]分别采用优化准则法、渐近结构拓扑法、变密度法、改进梯度法，对约束阻尼层材料布局进行拓扑优化，得到了阻尼材料最优分布形状。

基于变密度方法约束阻尼层动力学性能优化

ｃｅｏｒｃｓｒｉｔｄｍｐｎｇｌｙｒｉｔｉｄａｔｅｌｏａｉｎｏｈｅｅｓｔｖｉｙｉｉｔｒｄｓｎｈｅｉｎｔｆｏｎｔａｎａｉａｅｓｓｕｄｅｎｄｈｅｒａｌｃｔｏｆｔｓｎｉｉｔｓｆｌｅｅｕｉｇｔｖｌｏｕｍｅａｈｅｃｎｓｒｉｕｔｏｎｈｏａｍｐｉｇｃｅｆｃｅｓｔｅｔｒｔｆｃｉｈｅｍｅｈｏｓｔｏｔａｎｔｆｎｃｉｎａｄｔｅｍｄｌｄａｎｏｆｉｉｎｔａｈａｇｅｕｎｔｏｎｂｙｔｔｄｏｆｖａｉｂｅｄｅｉｙｔｏｏｙ．ＢｙｉｒｄｕｉｇｔＭＡＣｒａｌｎｓｔｏｐｌｇｎｔｏｃｎｈｅｍａｔｉｒｘ，ｔｐｔｍｉａｉｎｏｈｍｏｌｓｐｓｈｅｏｉｚｔｏｆｔｅｄａｈａｅｉｔａｋｅｏｇｕｒｎｔｅａｆｘｅ — ｒｒｍｏｌｔｐｔｍａ．Ａｓｇｔｏｄｏｈｅｖｉｂｌｅｓｔｏｐｏｙｒｃｄｔａａｅｉｄｏｄｅｄａｏｂｅｏｉ１ｄｅｉｎｍｅｈｆｔａｒａｅｄｎｉｙｔｏｌｇ
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约束阻尼悬臂梁阻尼特性与铺层厚度关系研究

ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｗｅｅｐ￣ｅｑｕｅｎｃｙｔｅｓｔ，ｏｂｔａｉｎｅｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｏｓｓｆａｃｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｒｅｌａｔｅｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｄａｍｐｉｎｇｌａｙｒｓａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｌａｙｅｒｓ．Ｂｙｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
阻尼层和约束层厚度下的结构损耗因子值．并对该结构进行了锤击法仿真和实验，对比结果表明，锤
击法仿真与扫频法仿真的结果较为统一，仿真结果与实验测试结果误差较小．故扫频模拟得出的结构
损耗因子较为准确，可为约束阻尼结构设计提供参考．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｃｏｎｓｔｒａｉｎｄａｍｐｉｎｇｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｂｅａｍ，ＡＢＡＱＵＳｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅ
随着现代科技的进步和军事的发展，军事航空系统将成为现代战争制胜的关键之一．在飞机高速飞行过程中，由于气流等因素不可避免的会产生强
由于约束层的作用，还会承受剪切应力，这些应力会使材料内部产生拉压应变和剪切应变，从而将振动的动能转化成热能耗散掉］．所以约束阻尼结

层间厚度对约束阻尼结构振动性能的影响

层间厚度对约束阻尼结构振动性能的影响黄微波;张志超;李华阳;马衍轩【期刊名称】《工程抗震与加固改造》【年(卷),期】2018(40)1【摘要】应用模态应变能法和有限元分析软件ANSYS,对砂浆夹层板结构进行了有限元分析.通过算例验证了使用SOLID186实体单元进行建模的精确性.对所研究的青岛地铁413阻尼材料进行了DMA测试,并对测试结果进行了曲线拟合.运用迭代考虑材料的依频特性.对所研究砂浆夹层板结构各层厚度与层间厚度比对结构动态力学性能的影响进行分析.研究表明,当约束层厚度与基层厚度比值为1时结构复合损耗因子最大,并且此时约束层与阻尼层厚度比对结构复合损耗因子影响较大;而随着约束层与基层厚度比的增大,约束层与阻尼层厚度比对结构复合损耗因子的影响变小.在前三阶固有频率下,各组结构中最大结构复合损耗因子分别可以取到0.278、0.256、0.228.%Modal strain energy (MSE) method and ANSYS are adopted to analyze the mortar sandwich plate structure.The computational example confirms that using solid186 to modal is correct.Qtech-413 damping material is tested by dynamic thermo mechanical analysis (DMA),and the data is analyzed by curve-fitting.Iterative method is used to analyze the characteristic of frequency dependent.The influence on dynamic mechanical properties caused by the thickness and scale of sandwich plate structure is analyzed.The research indicates that the complex loss factor reaches a plateau when the ratio between the thicknesses of constrain layer and damping layer is 1.Moreover,the ratiobetween the thicknesses of constrain layer and damping layer has more influence on structure complex loss factor while the ratio between the thicknesses of constrain layer and substrate layer tends towards1.However,the larger the ratio between the thickness of constrain layer and substrate layer is,the smaller influence caused by the ratio between the thicknesses of constrain layer and damping layer on complex loss factor has.Under the top three natural frequencies,the maximum complex loss factor for each structure is 0.278,0.256,and 0.228,respectively.【总页数】7页(P8-14)【作者】黄微波;张志超;李华阳;马衍轩【作者单位】青岛理工大学,山东青岛266033;青岛理工大学,山东青岛266033;青岛理工大学,山东青岛266033;青岛理工大学,山东青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TU311.2【相关文献】1.阻尼层厚度对结构阻尼性能的影响 [J], 吕平;盖盼盼;伯仲维;黄舰2.板类约束阻尼结构的层间厚度参数优化 [J], 黄加才;游少雄;赵云峰3.材料及结构参数对约束阻尼结构阻尼性能的影响 [J], 李辉;李斌;孙国华;马卫东;孙志勇;肖勇;杜华太4.约束阻尼结构板振动性能实验研究 [J], 黄微波;李华阳;张志超;张锐;马衍轩5.层间过渡约束阻尼梁有限元建模与振动-阻尼特性分析 [J], 郎保乡;燕碧娟;赵章达;徐鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

约束阻尼结构粘弹性阻尼层动力学拓扑优化研究

约束阻尼结构粘弹性阻尼层动力学拓扑优化研究约束阻尼结构粘弹性阻尼层动力学拓扑优化研究引言：约束阻尼结构是一种常见的结构体系，其通过增加阻尼层来提高结构的阻尼比，从而改善结构的动力学性能。

而粘弹性材料作为阻尼层的一种常见形式，具有良好的粘滞和弹性特性，可以有效地吸收结构的振动能量。

因此，研究约束阻尼结构中粘弹性阻尼层的动力学特性和拓扑优化问题具有重要意义。

一、约束阻尼结构的动力学模型1. 经典约束阻尼结构模型经典的约束阻尼结构模型包含主体结构和阻尼层。

主体结构模型可以通过有限元方法建立，并将其转化为轻质材料模型，以减小计算量和提高计算效率。

在阻尼层方面，由于粘弹性材料具有时变性和非线性特性，因此需要建立合适的粘弹性串联模型用于描述粘弹性阻尼层的动力学行为。

2. 粘弹性阻尼层动力学模型粘弹性阻尼层的动力学行为可以通过宏观粘弹性模型进行描述，如Kelvin模型、Zener模型等。

这些模型可以描述粘弹性材料在应力作用下的应变响应，进而反映结构在不同频率下的阻尼特性。

在设计优化中，可以通过调整模型参数的数值来实现对粘弹性阻尼层动力学特性的改变。

二、约束阻尼结构的动力学拓扑优化问题约束阻尼结构的动力学拓扑优化问题在结构设计中具有重要的意义。

通过对结构进行优化，可以降低结构振动响应，提高结构的阻尼比和抗震能力。

在动力学拓扑优化中，主要考虑以下几个方面：1. 结构拓扑优化结构拓扑优化是指在给定约束条件下，通过改变结构的形状和大小来实现结构的优化设计。

在约束阻尼结构的动力学优化中，可以通过调整阻尼层的几何形状和位置来实现对结构动力学性能的优化。

例如，通过增加阻尼层的面积和厚度，可以提高结构的阻尼比。

2. 材料参数优化材料参数优化是指在给定结构形状和布局的条件下，通过调整材料参数的数值来实现结构的优化设计。

在约束阻尼结构中，可以通过改变阻尼材料的粘弹性模型以及模型参数的数值来实现对结构动力学特性的改变。

例如，通过调整Kelvin模型的弹性模量和粘滞阻尼模量的数值，可以改变粘弹性阻尼层的动力学特性。

板类约束阻尼结构的层间厚度参数优化

０引言
为材料阻尼系数。以式（１）为基础，可对阻尼梁结构进行几何参数优化，以得到最优的减振效果。
在航天领域，约束阻尼作为一种有效的被动减振
方法，常应用在梁和板壳类结构上口］。在此类结构
ＹｏｕＳｈａｏｘｉｏｎｇ
ＺｈａｏＹｕｎｆｅｎｇ
（ＡｅｒｏｓｐａｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ＆ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６）
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｔｏＯｐｔｉｍｉｚｅＬａｙｅｒＴｈｉｃｋｎｅｓｓｆｏｒＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＤａｍｐｉｎｇＰｌａｔｅ
ＨｕａｎｇＪｉａｃａｉ
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｄａｍｐｉｎｇｌａｙｅｒ，ａｎｄｔｈｅｎｔｅｓｔｓｗｅｒｅｅｘｅｃｕｔｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｗｈｅｎｄａｍｐｉｎｇｌａｙｅｒｉｓｔｈｉｎ，ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ
ｄａｍｐｉｎｇｌａｙｅｒａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｌａｙｅｒｒｅａｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｔｏａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｄａｍｐｉｎｇｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，Ｄａｍｐｉｎｇｐｌａｔｅ，Ｓｔｕｃｒｔｕｒａｌｌｏｓｓｆａｃｔｏｒ，Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

约束阻尼结构的改进准则法拓扑减振动力学优化

约束阻尼结构的改进准则法拓扑减振动力学优化摘要：约束阻尼结构是一种在工程中广泛应用的减震设计手段。

然而，针对其优化问题研究并不充分。

本文以约束阻尼结构的响应控制为目的，采用改进准则法、拓扑优化设计方法，以及有限元分析技术，设计出了几个具有优异性能的约束阻尼结构，进一步指出了这种优化方法在工程设计中的实际应用前景。

引言减振设计是工程设计中非常重要的一环。

传统的减振设计手段包括约束层、阻尼器等方法。

近年来，约束阻尼结构的优点被越来越广泛地认可，被广泛地应用于桥梁、塔吊等工程设计中。

然而，由于约束阻尼结构与其它传统减震措施差异较大，因此其设计方法也需要进行一定的改进。

本文介绍了一种基于改进准则法、拓扑优化设计方法的约束阻尼结构的优化方法。

首先，该方法利用改进准则法对阻尼器参数进行优化设计，然后基于拓扑优化设计得到优化的约束层结构，并通过有限元分析检验其性能。

改进准则法优化阻尼器约束阻尼结构中，阻尼器是其核心部分。

因此，对阻尼器进行优化设计非常重要。

通常情况下，阻尼器的设计不仅需要考虑其阻尼性能，还需要考虑其耐久性和稳定性。

因此，本文采用改进准则法对阻尼器参数进行优化。

改进准则法是一种通过改进已有优化算法来提高其效率的方法。

在阻尼器优化设计中，改进准则法可以用于提高该结构的稳定性和阻尼性能，从而得到更为稳定的阻尼器设计。

在改进准则法中，先将原有优化算法的准则函数进行改进，然后再运用改进之后的准则函数进行优化。

在阻尼器优化设计中，我们可以将原有准则函数的加权系数进行改进，从而得到更为准确的准则函数。

拓扑优化设计优化约束层拓扑优化设计方法是一种通过调整结构形状来优化系统性能的方法。

在本文中，我们以拓扑优化设计方法为基础，通过调整约束层结构，来提高约束阻尼系统的能量吸收和耐久性。

有限元分析检验结构性能为了验证所设计的约束阻尼系统的有效性，本文采用有限元分析技术对其性能进行检验。

有限元分析技术是一种通过对结构进行有限元离散化，利用计算机数值计算方法来求解结构的受力、变形和振动等问题的方法。