基于遗传算法的粘弹性阻尼结构减振优化设计

摘要

由于在包含粘弹性阻尼的复杂系统中会出现大量的设计变量，本文研究了遗传算法在优化这些结构响应中的应用。为验证遗传算法的适用性，将遗传算法应用于简单的粘弹性阻尼约束层梁。为此，采用Zapfe在Rao公式的基础上推导的有限元模型(FEM)，对具有约束层阻尼的梁进行了计算。然后，利用遗传算法同时确定响应最佳的粘弹性阻尼层和约束层的厚度。虽然目标响应最终是由设计师决定的，但一些不同的适应度函数的选择以及它们对振动响应的相应影响被显示出来。通过将有限元代码集成到遗传算法程序中，可以更容易地包括粘弹性层的剪切模量和损失因子的频率依赖性。文中提供了示例来演示该方法的功能。结果表明，虽然多模态优化目标提供了显著的降阶，但该配置的响应低于仅考虑单模态降阶时的响应。结果还表明，与使用厚阻尼材料相比，优化结构的响应水平较低。通过证明遗传算法对简单梁结构的适用性，该方法可以推广到更复杂的阻尼结构。

冲击和振动

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