基于仿生原理的板壳结构加强筋优化设计

作     者：薛文彬 倪维宇 张横 姚胜卫 XUE Wenbin;NI Weiyu;ZHANG Heng;YAO Shengwei

作者机构：上海理工大学公共实验中心上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 

出 版 物：《包装工程》 (Packaging Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第13期

页      面：308-316页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52005337) 

主　　题：板壳结构 仿生设计 加强筋 优化设计 

摘      要：目的加强筋的合理分布可有效提升结构抗振性,为了提高板壳结构的抗振性能,本文基于仿生原理,以板壳加强筋分布为研究目标,进行动力学的优化与设计研究。方法采用自适应成长法,通过引入等效静态载荷法,建立以动柔度为目标的加强筋分布优化模型,推导出基于准则法的设计变量迭代更新公式,分别研究单点激励和多点不同动态载荷作用下板壳结构的加筋分布设计,并研究单点激励和多点不同动态载荷激励下的板壳加筋结构特性。结果研究结果表明,板壳结构加强筋采用仿生原理对其分布进行优化,可实现任意动态载荷作用下加强筋分布的设计,且优化的加强筋形态分布清晰,无须再处理即可应用到加强筋的生产制造中。结论根据对不同约束的板壳结构进行优化设计,通过加强筋的设计,提升了板壳结构的抗振性能。