[发明专利]双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法

权利要求书

1.一种双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于，包括：

步骤一，借助形状优化对优化设计对象的原始结构进行结构找形，确定结构的单体具有的一般特征；

步骤二，根据找形后结构的一般特征，确定单体的形式和基本参数，进而展开参数优化设计，形成至少两种类型模型的初步结构；

步骤三，展开随机振动分析，对至少两种类型模型的初步结构进行参数化调整，选出至少两种类型模型各自最优的参数对应的模型；

步骤四，对步骤三得到的至少两种类型模型进行减振性能分析对比，基于减振性能越高越好、质量越小越好，综合确定最优类型的模型。

2.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：将最优类型的模型上传至3D打印机，并整体打印成型。

3.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：步骤一中，开展有限元优化，设置基于SIMP插值的MMA优化方法，优化目标设为最大刚度，荷载条件设置为重力。

4.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：单体的形式为横向内折六边形结构或者竖向内折六边形结构。

5.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：单体为六边形，由2条长度为A的侧边和4条长度为B的折线梁构成，平行于侧边的内折角处的对角线长度为2a，相邻两侧边直线距离为2b，两条相邻折线梁夹角为2α；单体厚度为t。

6.根据权利要求5所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：参数优化中，调整的参数包括参数a，b，α，t，并在刚度最小情况下，对结构峰值加速度均方根和结构质量展开优化。

7.根据权利要求6所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：参数优化方法采用COBYLA方法，荷载为一固定质量的质量块，通过控制变量法对a，b，t，α等参数不断调整优化验证，保证一定特征频率下质量最小，确定α参数对结构减振性能影响相对a，b，t参数较小。

8.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：其中一种类型模型的减振结构包括从上到下的多层减振单元，相邻减振单元交错垒叠，同一层的减振单元由多个内折六边形单体首尾相连而成。

9.根据权利要求2所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：打印时，每个单体平面尺寸控制在1cm×1cm范围内；当单体尺寸超过1cm×1cm时，设置临时支撑保证热熔材料能够形成相应的内折六边形结构。

10.根据权利要求1所述的双重优化并行的负泊松比减振结构设计方法，其特征在于：所述优化设计对象为柱状或筒状减振结构。