徐 伟， 张志飞， 庾鲁思， 徐中明

(1.重庆大学 汽车工程学院，重庆 400030； 2.重庆自主品牌汽车协同创新中心，重庆 400044)

附加自由阻尼板阻尼材料降噪拓扑优化

徐 伟1，2， 张志飞1，2， 庾鲁思1，2， 徐中明1，2

(1.重庆大学 汽车工程学院，重庆 400030； 2.重庆自主品牌汽车协同创新中心，重庆 400044)

对附加自由阻尼的板件结构，考虑粘贴阻尼材料前后，中性面位置的变化，利用Matlab编程建立自由阻尼板有限元模型，并利用Rayleigh积分法推导了薄板结构的辐射声压表达式；以辐射声场内某点的声压最小为目标，阻尼材料的体积为约束条件，建立拓扑优化模型。以悬臂板结构为例，编写了拓扑优化程序，利用渐进结构优化算法，获得了阻尼材料的最优布局，并与以模态损耗因子最大为目标的拓扑优化结果进行了对比。结果表明：在主要关注目标是结构的声学性能时，直接以声压为目标的优化方法比以模态损耗因子最大为目标的优化方法更有针对性，效果更好。利用实验对仿真结果进行了实验验证。

自由阻尼板；辐射声压；模态阻尼损耗因子；渐进结构优化；拓扑优化

目前，应用较为广泛的被动噪声控制方法主要包括自由阻尼(Free Layer Damping，FLD)和约束阻尼(Constrained Layer Damping，CLD)两种。其中，自由阻尼结构主要依靠阻尼材料的拉伸与压缩变形耗能，而约束阻尼主要依靠阻尼材料的剪切变形耗能，比自由阻尼的方法效果更好。但自由阻尼结构由于具有结构简单、成本更低，缺少约束层因此附加质量更小，在复杂结构表面更好布置等优点，所以应用依然很广。……