李磊鑫，刘朝骏，陈炉云

1中国舰船设计研究中心，湖北武汉430064

2上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240

船舶基座阻尼材料敷设优化及实验研究

李磊鑫1，2，刘朝骏1，陈炉云2

1中国舰船设计研究中心，湖北武汉430064

2上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240

［目的］船舶基座结构是船舶减振的重要设备，为提高基座结构的减振效果，在结构表面敷设阻尼材料是常用手段。［方法］以基座结构的加速度振级落差为评价指标，应用各向正交惩罚材料密度法（SIMP），建立自由阻尼材料的拓扑优化数学模型。在优化模型中，其约束条件是确保在阻尼材料总使用量一定的情况下实现阻尼材料在基座结构表面的最优分布。最后，以某型船的主机基座为例，在建立的有限元模型的基础上，开展基座结构阻尼材料拓扑优化的数值计算，并利用基座模型实验的方法对拓扑优化数值计算结果进行实验验证。［结果］经验证，获得了阻尼材料的最优敷设方案。［结论］所得成果对船舶基座结构设计和复合材料的应用具有一定的参考价值。

自由阻尼；拓扑优化；振级落差；实验验证

0 引 言

随着人们对船舶居住舒适性及舰艇声隐身性要求的提高，设计者针对连接动力设备和船体的基座结构在谐激励力作用下的结构减振问题开展了系统的研究［1-2］。为了提高基座的减振效果，包括复合材料在内的各种新型材料得到了广泛应用。蒋亚礼等［3］基于模态应变能法及结构动力学优化理论，开展了船用阻尼材料的材料选型优化研究。……