受简谐基础激励作用的结构频响拓扑优化

来源：计算力学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：周大为,张盛,陈飙松,李云鹏,周昳鸣

单位：大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室 工程力学系, 大连 116024,中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司, 北京 102209

摘要：研究了在简谐基础激励作用下的频响拓扑优化问题。首先,推导了结构在简谐基础激励作用下的动力学控制方程;其次,在人工变密度法的框架下基于伴随法推导了结构指定位置的频响振幅的灵敏度列式,并应用RAMP模型以抑制局部模态问题。在结构响应分析和灵敏度计算环节使用广义模态截断扩增法(GMTAM)以兼顾计算成本与精度。通过典型数值算例验证了本文灵敏度列式的正确性,并进一步考虑一致与非一致两类基础激励情况下的拓扑优化问题,对拓扑优化模型进行了讨论,优化结果验证了提出方法的有效性。

关键词：简谐基础激励,拓扑优化,频响振幅,灵敏度分析,广义模态截断扩增法(GMTAM),

基金资助：国家重点研发计划(2021YFB3302501);国家自然科学基金(12072059);中国华能集团科技项目(HNKJ20-H54)资助.