基于代理模型的指数型功能梯度板固有频率优化

作     者：魏星 陈莘莘 张洪峰 李舒祺 姜天缘 WEI Xing;CHEN Shenshen;ZHANG Hongfeng;LI Shuqi;JIANG Tianyuan

作者机构：华东交通大学土木与建筑工程学院 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2019年第36卷第8期

页      面：1886-1892页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11662003) 江西省自然科学基金(20171BAB211015) 

主　　题：无网格法 功能梯度材料 代理模型 频率优化 自然单元法 

摘      要：针对指数型功能梯度板的固有频率优化问题,提出一种基于代理模型的优化方法。采用一种基于自然邻近插值的无网格数值方法——自然单元法,建立功能梯度板的一阶剪切变形理论的自由振动分析格式。选取样本点,用自然单元法计算相应固有频率,然后基于此建立梯度指数-频率代理模型,采用Nelder-Mead单纯形法优化梯度指数使板的固有频率达到预设值。通过算例验证算法的计算效率和精度。结果表明,基于分段三次Hermite插值构造的代理模型具有较高的精度;基于代理模型的优化结果避免了多次调用自然单元法计算频率,提高了计算效率。