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基于Bloch波的旋转周期加筋壳拓扑优化方法
1
作者 王博 朱冬妹 +1 位作者 李晓昂 孙宇 《宇航总体技术》 2025年第3期40-46,共7页
提出了一种基于Bloch波的旋转周期加筋壳拓扑优化方法,实现了航天薄壳的高承载创新构型设计。首先,利用Bloch波方法将旋转周期加筋壳的屈曲问题转化为单一子结构模型求解,显著提高了分析效率;然后,解析推导了屈曲载荷对设计变量的灵敏度... 提出了一种基于Bloch波的旋转周期加筋壳拓扑优化方法,实现了航天薄壳的高承载创新构型设计。首先,利用Bloch波方法将旋转周期加筋壳的屈曲问题转化为单一子结构模型求解,显著提高了分析效率;然后,解析推导了屈曲载荷对设计变量的灵敏度,构建了以屈曲载荷最大化为目标的拓扑优化列式;此外,引入各向异性Helmholtz过滤技术,确保了筋条严格垂直于壳体表面;最后,通过轴压锥壳算例,讨论了不同体分比和周期数对优化结果的影响规律,验证了提出方法的高效性。 展开更多
关键词 旋转周期结构 bloch波方法 拓扑优化
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基于Bloch-Floquent理论和有限元仿真的板结构Lamb波复频散关系研究 被引量：1
2
作者 顾鑫 许伯强 +2 位作者 徐桂东 徐晨光 张赛 《电子科技》 2023年第8期49-55,共7页
针对板结构中Lamb波频散和多模态限制其在超声无损检测技术中实际应用的问题,文中使用了一种基于Bloch-Floquent理论和有限元特征频率法的方法,计算得到了钢板结构在实数波数域和纯虚数波数域包含模态信息的频散曲线。利用Bloch-Floquen... 针对板结构中Lamb波频散和多模态限制其在超声无损检测技术中实际应用的问题,文中使用了一种基于Bloch-Floquent理论和有限元特征频率法的方法,计算得到了钢板结构在实数波数域和纯虚数波数域包含模态信息的频散曲线。利用Bloch-Floquent周期性边界条件对板结构进行了较大简化,快速计算了无限大钢板结构在不可约布里渊区和纯虚数波数域内的频散曲线。通过Bloch-Floquent扩展和傅里叶变换准确获得了各特征模式的真实波数信息,克服了频散曲线混叠的问题。根据各个模式上下表面的离面位移进行了模态识别,从而得到了钢板完整的频散关系。该方法的计算结果与通过传统二分法求解频散方程所得到的结果具有较大一致性,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无损检测 板结构 LAMB波 频散 有限元 bloch-Floquent理论 特征频率法 复波数
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Floquet-Bloch理论在频散曲线计算中的应用 被引量：5
3
作者 童韫哲 范军 王斌 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第1期11-14,共4页
实现了一种基于波有限元方法计算无限大平面波导中弹性波频散曲线的方法。该方法在有限尺度计算单元两边添加Floquet-Bloch周期性边界条件来近似模拟无限大弹性平面波导,利用有限元Comsol Multiphysics软件计算波导中弹性波频散曲线,并... 实现了一种基于波有限元方法计算无限大平面波导中弹性波频散曲线的方法。该方法在有限尺度计算单元两边添加Floquet-Bloch周期性边界条件来近似模拟无限大弹性平面波导,利用有限元Comsol Multiphysics软件计算波导中弹性波频散曲线,并讨论了有限尺度单元长宽之比与计算频段的关系。计算结果与谱方法计算结果对比,吻合很好,验证了方法的有效性。该方法回避了复杂特殊函数计算以及超越方程求解的困难,具有建模和计算简单的优点,并可推广至其它复杂弹性波导频散曲线的计算。 展开更多
关键词 LAMB波 频散曲线 波有限元法 Floquet-bloch理论 周期性边界条件
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弹性纵波在压电-压电半导体周期杆中的传播 被引量：1
4
作者 李德志 张春利 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1252-1257,共6页
为研究压电半导体周期结构中的弹性波传播特性,本文采用哈密顿变分原理推导出Love型压电半导体杆的基本方程;再在此基础上,针对由压电介质材料和n型压电半导体材料构成的周期杆,分别构建压电介质杆和压电半导体杆的状态方程;通过界面连... 为研究压电半导体周期结构中的弹性波传播特性,本文采用哈密顿变分原理推导出Love型压电半导体杆的基本方程;再在此基础上,针对由压电介质材料和n型压电半导体材料构成的周期杆,分别构建压电介质杆和压电半导体杆的状态方程;通过界面连续条件给出元胞两侧状态向量(轴向位移、电势、轴向应力和轴向电位移)的传递关系,并利用Bloch理论得到压电-压电半导体周期杆的色散方程。数值研究结果表明:初始电子浓度、元胞内压电半导体相的长度比和杆半径对该周期结构的带隙结构有调控作用;当初始电子浓度、杆长比、杆的半径增加时,第一带隙均会下移。该研究结果为基于压电半导体周期结构的器件设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 压电半导体 周期结构 Love杆理论 状态空间法 带隙结构 弹性纵波 bloch理论 压电电子学
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