考虑材料参数不确定性结构动力学稳健性拓扑优化设计 |
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引用本文: | 王诗雨,王栋.考虑材料参数不确定性结构动力学稳健性拓扑优化设计[J].振动工程学报,2024(1):95-103. |
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作者姓名: | 王诗雨 王栋 |
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作者单位: | 西北工业大学航空学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51975470); |
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摘 要: | 本文在考虑材料参数不确定性的条件下,对连续体结构动力学稳健性拓扑优化设计进行研究。在使结构的第一阶固有频率最大化的同时,显著减小其对材料性能不确定性的影响。基于非概率凸集模型,将材料参数的不确定性用有界区间变量表示;建立了能够抑制频率改变的结构动力学拓扑优化模型,用单层优化策略求解稳健性优化设计问题。通过对材料参数的导数分析,获得了在材料性能不确定情形下结构第一阶固有频率的二阶泰勒展开式,并推导出了频率对拓扑变量的一阶灵敏度显性表达式。基于变密度法,开展了结构动力学稳健性拓扑优化设计,并与确定性优化结果进行对比,验证了用本文方法获得的结构第一阶固有频率稳健性更高,受材料参数不确定性扰动影响更小,展示了考虑材料参数不确定性的重要性。
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关 键 词: | 材料参数不确定性 稳健性动力拓扑优化 结构固有频率 有界区间变量 |
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