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Vibration reduction optimization of complex thin-walled structures based on global POD reduced-order model
Received date: 2022-08-06
Revised date: 2022-10-20
Accepted date: 2022-11-16
Online published: 2022-11-29
Supported by
National Key Research and Development Program(2022YFB3400245);National Natural Science Foundation of China(11902065);Basic Research Funds for Central Universities(DUT21RC（3）013)
An efficient vibration reduction optimization method based on the global POD reduced-order model is proposed to improve the efficiency of frequency response analysis and vibration reduction optimization for complex thin-walled aerospace structures. In the offline stage， the sample configurations are increased by the CV-Voronoi sequence sampling method， which can adaptively determine the appropriate number of model updating with higher prediction accuracy than the traditional direct sampling method. The reduced basis matrix is updated with the POD method to construct a global reduced basis matrix for the optimized design space， then realizing the order reduction of the structural stiffness matrix， mass matrix， and damping matrix. In the online stage， the reduced-order model is used to replace the full-order model for rapid frequency response analysis to improve the analysis efficiency. Then the efficient global optimization method based on the surrogate model is used to quickly solve the optimized configuration parameters in the design space to further improve the optimization efficiency. The vibration reduction optimization examples of the cylindrical shells and S-shaped curved stiffened shells verify that the proposed method has advantages of high accuracy of the reduced-order model and high efficiency of optimization.
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