基于动力学优化的大跨度板架区域支柱拓扑布局研究

大跨距结构是舰船的典型结构特征之一。大跨距结构的低刚度特征导致结构位移及振动幅值较大,使减振设计难度较大。该文分析了某舰船在艏侧推激励下大跨度板架区域结构振动。针对大跨度板架下支柱的布局,建立拓扑优化基结构,采用变密度法(SIMP法)建立以结构质量最轻为目标函数,考虑指定位置处振动速度约束的看台支柱布局拓扑优化模型,进行动力学拓扑优化设计。研究表明:采用文中给出的大跨距支柱拓扑布局优化方法可得到1套振动控制性能良好的支柱布置方案,该方法可以减少繁复的设计及动力学计算工作量,得到更好的减振效果。