指定的性能指标条件下在给定的材料区域内对材料分布进行优化的方法被广泛运用在构件的结构优化上，本文基于的拓扑优化方法生成如图所示的优化结果驶系统需要承受较复杂的动载荷，增加了底盘系统上零部件的损耗。变速箱是个多自由度弹性振动系统，当外界激励频率和变速箱箱体的阶固有频率相吻合或相近时，就会产生共振，导致箱体产生数值很大的共振动载荷进而使得构件接触并发出强烈的噪声，严重的振动可导致结构寿命降低间隙增大。但在变速箱结构设计中采取抗共振措施的有效文献较少，尤其在变速箱箱体优化方面。探究阻尼层拓扑优化设计和变速箱体振动特性的结合拓扑论文。表箱体和阻尼层材料属性拓扑优化结果与对比箱体前阶固有频率为获知基于连续体结构拓扑优化技术的变速箱外板阻尼材料对变速箱整体振动和噪声的改善效果，利用模态寻找最优的阻尼铺设位臵，以达到较少材料的使用以及减轻变速箱的震动和噪声的目的。本文利用连续体结构拓扑优化技术对变速箱的自由阻尼层材料分布进行优化，利用如下拓扑优化数学模型为固体各向同性材料惩罚法，其公式表达式式中全局刚度矩阵质量矩阵第阶特征频率所对应的特征向量单元密度即设计变量。摘要铺设阻尼层是目前降低车辆振动和辐射噪声的有效方法，本文基于阻尼层的铺设进而研究其对变速箱振动和噪声的影响。首先，通过对探究阻尼层拓扑优化设计和变速箱体振动特性的结合拓扑论文结合拓扑论文。阻尼层的敷设面积形状厚度分布对结构阻尼性能有重要影响外，阻尼结构的性能还与阻尼材料的几何分布位臵有关，以及阻尼材料本身的性质密不可分。模态分析方法模态是机械结构的种固有振动属性，每阶模态都有与之相对应的固有频率阻尼比和模态振型，这些模态参数可以通过试验分析或计算获得，这过程称为模态分析。模态分析是结构固有的种特性，它只与结构的形状约束形式与材料特性等有关，与外界输入无关。固有频率可以通过分析结构在无载荷时的动态响应而得到。模态分析是研究机构动态特性的种重要手段，它在设定系统为自由振动条件下研究其固有频率。它在线性振动微分方程组中的种重要手段，它在设定系统为自由振动条件下研究其固有频率。它在线性振动微分方程组中把物理坐标转换为模态坐标，使方程组解耦成为组用模态坐标和模态参数描述的独立方程，以便求出系统的固有频率和对应的振型，是进行振动噪声分析的基础，为箱体结构的改进和优化提供依据。对箱体进行模态分析可得到振动固有频率对应的最大振幅以及振型云图等结果。阻尼层有限元模型在上述方法的基础上，在中建立液力机械无级变速箱的有限元模型，并进行定程度的几何清理，本文采用面体单元来构建此模型，共创建个节点以及个面体单元，并在相应的设计区域铺设阻尼材料，阻尼材料和箱体模型铺设方式，即只在结构表面粘贴层阻尼材料，阻尼材料面同结构表面粘结，另面自由，如图所示，自由阻尼层随结构振动而产生周期性拉伸应变，并由应力和应变之间存在的相位差使结构动能逐渐耗散。图阻尼层模型拓扑优化技术可以在给定的设定区域中寻找最优的阻尼铺设位臵，以达到较少材料的使用以及减轻变速箱的震动和噪声的目的。本文利用连续体结构拓扑优化技术对变速箱的自由阻尼层材料分布进行优化，利用如下拓扑优化数学模型为固体各向同性材料惩罚法，其公式表达式摘要铺设阻尼层是目前降低车辆振动和辐射噪声的有效方法，本文基于阻尼层的铺设进而研究其对变速箱振动和噪声的影响。首先，通过对液力机械无极变速箱箱体有限元模型进行模态频率响应分析，获取变速箱前阶振动峰值频率。然后以最小结构模态应变能为优化目标，采用拓扑优化方法获取到个满足最小峰值响应的最佳阻尼分布情况。通过优化前后的结构性能对比，优化后箱体上阻尼层铺设面积为可用面积的，箱体的前阶固有频率提高，其中阶固有频率从提升至，合理地错开共振频率且节省阻尼材料。本优化设计思路对于合理使用阻尼材料降低机械结构的振动频率具有定的参考作用。关键词变速箱拓扑拓扑优化模体结构强度分析与优化设计中国机械工程，宋少芳齿轮副非线性动力学模型的建立与分析长春吉林大学，曹元军，朱艳基于的齿轮箱模态分析与优化设计中国农机化学报，汪正兴结构阻尼减振技术的演变与发展武汉国际桥梁科技论坛大会，张景奇粘弹性约束层阻尼结构拓扑优化设计方法大连大连理工大学，杨雪，王源升，朱金华多层粘弹阻尼复合结构阻尼性能的研究海军工程大学学报，房占鹏，郑玲约束阻尼结构的双向渐进拓扑优化振动与冲击，张志飞，倪新帅，徐中明，等利用阻尼材料改善驾驶室声学特性的研究机械工程学报，李攀约束阻尼结构动力学拓扑优化方法研究重庆重庆大和式所表示的拓扑优化数学模型对变速箱外围板阻尼材料布局进行优化，获得外围板阻尼材料单元密度分布，如图所示。图箱体阻尼层铺设优化结果在给定约束条件负载情况和指定的性能指标条件下在给定的材料区域内对材料分布进行优化的方法被广泛运用在构件的结构优化上，本文基于的拓扑优化方法生成如图所示的优化结果。根据图所示优化结果和液力机械无级变速箱的结构特性，设计阻尼层布局见图图中涂黑色区域为阻尼层铺设区。图阻尼铺设位臵图阻尼铺设位臵箱体拓扑优化结果分析用软件中的模块将拓扑优化的设计结果按照图所设计的区域重新生成。本文以型号拖拉机变速箱为研究对象，探究在变速箱体上施加阻尼层的可行性以及对阻尼铺设位臵进行优化。探究阻尼层拓扑优化设计和变速箱体振动特性的结合拓扑论文。表箱体和阻尼层材料属性拓扑优化结果与对比箱体前阶固有频率为获知基于连续体结构拓扑优化技术的变速箱外板阻尼材料对变速箱整体振动和噪声的改善效果，利用模态法提取到箱体的前阶固有频率，其模态云图如图所示。图箱体阶模态云图从箱体的前阶模态云图中可知箱体阶固有频率为，第阶固有频率为，箱体各阶固有频率之间具有定的差值，但各阶之间的差值并不大，固有频率的提升具有定的难度。阻尼层的铺设位臵需要在满足预设金华多层粘弹阻尼复合结构阻尼性能的研究海军工程大学学报，房占鹏，郑玲约束阻尼结构的双向渐进拓扑优化振动与冲击，张志飞，倪新帅，徐中明，等利用阻尼材料改善驾驶室声学特性的研究机械工程学报，李攀约束阻尼结构动力学拓扑优化方法研究重庆重庆大学，杨为，邱清盈，胡建军机械结构的理论模态分析方法重庆大学学报，李茗，张亚岐，成振坤主副纵梁上下翼面贴合车架的振动模态分析中国农机化学报，梁君，赵登峰模态分析方法综述现代制造工程，史瑞杰，戴飞，赵武云，等全喂入式胡麻脱粒机机架模态分析与结构优化中国农机化学报，郑彬，殷国富农用自卸车制动蹄有限元分析及优探究阻尼层拓扑优化设计和变速箱体振动特性的结合拓扑论文学，杨为，邱清盈，胡建军机械结构的理论模态分析方法重庆大学学报，李茗，张亚岐，成振坤主副纵梁上下翼面贴合车架的振动模态分析中国农机化学报，梁君，赵登峰模态分析方法综述现代制造工程，史瑞杰，戴飞，赵武云，等全喂入式胡麻脱粒机机架模态分析与结构优化中国农机化学报，郑彬，殷国富农用自卸车制动蹄有限元分析及优化设计中国农机化学报，关卓怀，吴崇友谷物联合收割机工作振动问题研究进展中国农机化学报，史栋梁，王昱，牟剑，刘喜佳，涂彬，孙晓旭基于变速箱体振动特性的阻尼层拓扑优化设计中国农机化学报，基金国家重点研发计划项目国家自然科学基金资助项研究对象，对其进行模态分析，并以其结果作为阻尼层优化的约束条件，得到了符合要求的阻尼层分布方案，优化后的阻尼层铺设面积较铺设前减少了，其箱体的前阶固有频率提高范围从到，完全避开共振频率，达到了箱体减振降噪的目的，且实现了阻尼层的高效使用。通过对本文提出的这种阻尼层布局的分析，发现此种铺设方式可以明显改善变速箱的阻尼特性。本文使用的阻尼层拓扑优化方法可以广泛运用在车身和其它板状结构的减振降噪处理上，通过分析最佳的阻尼层布局可以避免出现阻尼材料过度使用的情况，可以有效提高结构阻尼性能，具备较好的工程实用价值。参考文献闵海涛，高娟，马天飞，等汽车变速器的发生。结论本文运用模态分析方法和拓扑优化方法及相应的软件，研究了阻尼材料铺设位臵对液压机械无级变速箱阻尼特性即减振降噪方面的影响，并提出种变速箱壁板阻尼材料拓扑优化的设计方法。本文以型号拖拉机液压机械无级变速器的箱体为研究对象，对其进行模态分析，并以其结果作为阻尼层优化的约束条件，得到了符合要求的阻尼层分布方案，优化后的阻尼层铺设面积较铺设前减少了，其箱体的前阶固有频率提高范围从到，完全避开共振频率，达到了箱体减振降噪的目的，且实现了阻尼层的高效使用。通过对本文提出的这种阻尼层布局的分析，发现此种铺设方式可以明显改善变速箱的新的设计网格模型，然后提交进项重新计算，提取出变速箱的前阶固有频率的最大值，如表所示。表铺设阻尼前后箱体阻尼变化由铺设阻尼前和铺设阻尼后的变速箱体固有频率对比可知箱体的固有频率提高幅度范围为，铺设阻尼材料为原铺设面积的，铺设阻尼层后可显著提高箱体的固有频率，提高了箱体的振动抑制能力，进而降低共振的发生。结论本文运用模态分析方法和拓扑优化方法及相应的软件，研究了阻尼材料铺设位臵对液压机械无级变速箱阻尼特性即减振降噪方面的影响，并提出种变速箱壁板阻尼材料拓扑优化的设计方法。本文以型号拖拉机液压机械无级变速器的箱体为的约束条件的基础上，尽可能提升箱体的固有频率以避开共振。变速箱箱体在工作过程中所遇到的外界激励主要有发动机激励齿轮啮合激励和路面不平激励。拖拉机发动机的激励和路面不平激励通常在以内，而在发动机处于前进挡工作时，低阶齿轮切合共振频率可以达到。因此除了阶固有频率之外，其他阶的固有频率都和共振频率不重合，可以