| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 目录 | 第11-15页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第15-18页 |
| 图目录 | 第18-23页 |
| 表目录 | 第23-24页 |
| 主要符号表 | 第24-25页 |
| 1. 绪论 | 第25-46页 |
| 1.1 引言 | 第25-26页 |
| 1.2 结构振动与声辐射控制概述 | 第26-32页 |
| 1.2.1 结构振动控制 | 第26-31页 |
| 1.2.2 结构声辐射控制 | 第31页 |
| 1.2.3 结构振动与声辐射控制的优化需求 | 第31-32页 |
| 1.3 结构拓扑优化方法 | 第32-38页 |
| 1.3.1 结构优化的基本内容 | 第32-33页 |
| 1.3.2 结构拓扑优化的发展历程 | 第33-35页 |
| 1.3.3 连续体拓扑优化方法简介 | 第35-38页 |
| 1.4 基于被动控制的结构动力学优化方法 | 第38-41页 |
| 1.4.1 衡量结构动力学性能指标 | 第38-40页 |
| 1.4.2 基于被动控制的结构动力学拓扑优化现状 | 第40-41页 |
| 1.5 基于主动控制的压电智能材料结构优化 | 第41-43页 |
| 1.5.1 压电智能材料的性质与应用 | 第41-42页 |
| 1.5.2 压电智能结构优化研究现状 | 第42-43页 |
| 1.6 本文研究内容 | 第43-46页 |
| 2. 阻尼减振结构拓扑优化 | 第46-80页 |
| 2.1 引言 | 第46-47页 |
| 2.2 非比例阻尼结构动力学响应的有效求解方法 | 第47-50页 |
| 2.2.1 结构振动控制方程 | 第47-48页 |
| 2.2.2 模态降阶方法 | 第48-49页 |
| 2.2.3 状态空间下的复模态叠加法 | 第49-50页 |
| 2.3 振动结构阻尼材料布局的拓扑优化列式 | 第50-64页 |
| 2.3.1 拓扑优化列式的建立 | 第50-51页 |
| 2.3.2 带惩罚的人工阻尼材料模型 | 第51-52页 |
| 2.3.3 灵敏度分析算法 | 第52-53页 |
| 2.3.4 程序实现流程 | 第53-54页 |
| 2.3.5 数值算例 | 第54-64页 |
| 2.4 振动结构基体材料层和阻尼材料层联合拓扑优化 | 第64-78页 |
| 2.4.1 结构基体与阻尼材料层联合优化问题描述 | 第64页 |
| 2.4.2 结构基体与阻尼材料层联合拓扑优化模型的建立 | 第64-67页 |
| 2.4.3 灵敏度分析 | 第67-68页 |
| 2.4.4 数值算例 | 第68-78页 |
| 2.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 3. 薄壁阻尼结构声辐射性能拓扑优化设计 | 第80-103页 |
| 3.1 引言 | 第80-81页 |
| 3.2 基于边界元方法的外声场声辐射分析 | 第81-84页 |
| 3.3 优化列式及声辐射灵敏度分析 | 第84-88页 |
| 3.3.1 考虑阻尼材料布局的结构声辐射优化问题列式 | 第84-85页 |
| 3.3.2 灵敏度分析 | 第85-87页 |
| 3.3.3 拓扑优化实现流程 | 第87-88页 |
| 3.4 数值算例 | 第88-102页 |
| 3.4.1 四边固支方板阻尼材料层的拓扑优化 | 第88-94页 |
| 3.4.2 影响拓扑优化解的因素 | 第94-99页 |
| 3.4.3 方盒结构阻尼材料最优布局算例 | 第99-102页 |
| 3.5 小结 | 第102-103页 |
| 4. 考虑振动主动控制的压电智能结构的拓扑优化 | 第103-122页 |
| 4.1 引言 | 第103页 |
| 4.2 压电智能材料结构有限元模型的建立 | 第103-106页 |
| 4.2.1 压电材料层合板的本构关系 | 第104-105页 |
| 4.2.2 压电材料层合板的振动方程 | 第105-106页 |
| 4.3 基于速度负反馈的主动控制模型 | 第106-107页 |
| 4.4 拓扑优化问题列式及灵敏度分析 | 第107-110页 |
| 4.4.1 优化目标函数 | 第107-108页 |
| 4.4.2 优化问题列式 | 第108-109页 |
| 4.4.3 灵敏度分析 | 第109-110页 |
| 4.5 数值算例 | 第110-121页 |
| 4.5.1 指定载荷频率下压电层合板拓扑优化 | 第111-116页 |
| 4.5.2 指定频率带压电层合板拓扑优化 | 第116-121页 |
| 4.6 小结 | 第121-122页 |
| 5. 考虑结构声辐射性能的压电层合壳结构电极层拓扑优化设计 | 第122-141页 |
| 5.1 引言 | 第122-123页 |
| 5.2 基于主动控制的压电材料层合板的声辐射性能分析 | 第123-125页 |
| 5.3 考虑声辐射性能的压电材料电极层拓扑优化模型建立和求解 | 第125-127页 |
| 5.3.1 拓扑优化列式 | 第125-126页 |
| 5.3.2 灵敏度分析 | 第126-127页 |
| 5.3.3 优化流程 | 第127页 |
| 5.4 数值算例 | 第127-140页 |
| 5.4.1 算例1：压电层合悬臂板电极材料层最优拓扑布局 | 第127-134页 |
| 5.4.2 算例2：圆柱壳结构压电材料电极层最优拓扑布局 | 第134-140页 |
| 5.5 小结 | 第140-141页 |
| 6. 基于主动控制的压电智能结构瞬态响应的动力学拓扑优化 | 第141-164页 |
| 6.1 引言 | 第141-142页 |
| 6.2 基于主动控制的瞬态动力学响应分析 | 第142-143页 |
| 6.3 拓扑优化列式及灵敏度分析 | 第143-147页 |
| 6.3.1 压电智能结构瞬态动力学拓扑优化问题列式 | 第143-145页 |
| 6.3.2 灵敏度分析 | 第145-147页 |
| 6.4 数值算例 | 第147-163页 |
| 6.4.1 算例1：冲击载荷下悬臂板的拓扑优化 | 第147-157页 |
| 6.4.2 算例2：四边固支板周期荷载下拓扑优化结果 | 第157-163页 |
| 6.5 小结 | 第163-164页 |
| 7. 结论与展望 | 第164-168页 |
| 7.1 结论 | 第164-166页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第166-167页 |
| 7.3 展望 | 第167-168页 |
| 参考文献 | 第168-181页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第181-183页 |
| 致谢 | 第183-184页 |
| 作者简介 | 第184-185页 |
