基于自然單元法的功能梯度板固有頻率優(yōu)化
本文選題:自然單元法 + 功能梯度板。 參考:《力學(xué)季刊》2017年01期
【摘要】:對(duì)功能梯度板的固有頻率優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究.從無(wú)網(wǎng)格方法自然單元法出發(fā),建立了功能梯度板的一階剪切變形理論的自由振動(dòng)分析格式.自然單元法是一種基于自然鄰近插值的無(wú)網(wǎng)格數(shù)值方法.自然鄰近插值不涉及矩陣求逆運(yùn)算,也不需要任何人為的參數(shù).較之于傳統(tǒng)復(fù)合材料,功能梯度板材料屬性沿厚度方向呈梯度連續(xù)變化,因此材料加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力小很多,此外,功能梯度板具有可設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn).以第一階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)建立優(yōu)化模型,通過(guò)單純形法搜索較優(yōu)的功能梯度板的成分分布.最后通過(guò)矩形功能梯度板在不同邊界條件下的基頻優(yōu)化的實(shí)例,驗(yàn)證了整個(gè)算法的可行性和有效性.
[Abstract]:The natural frequency optimization of functionally gradient plates is studied.Based on the natural element method of meshless method, the free vibration analysis format of the first order shear deformation theory of functionally gradient plates is established.Natural element method is a meshless numerical method based on natural neighbor interpolation.Natural neighbor interpolation does not involve matrix inversion, nor does it require any artificial parameters.Compared with the traditional composite materials, the properties of functionally graded plates change continuously along the thickness direction, so the residual stress produced by the material processing is much smaller. In addition, the functionally graded plates have the advantages of design.The optimization model is established with the first order natural frequency as the optimization objective, and the composition distribution of the better functionally gradient plate is searched by simplex method.Finally, the feasibility and effectiveness of the algorithm are verified by the example of the fundamental frequency optimization of the rectangular functionally gradient plate under different boundary conditions.
【作者單位】: 華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11662003,11462006) 江西省教育廳項(xiàng)目(GJJ150511)
【分類(lèi)號(hào)】:TB34
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,本文編號(hào):1747344
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