针对阻尼结构的拓扑优化问题,引入Helmholtz PDE灵敏度网格独立密度滤波技术,抑制优化中的棋盘格和灰度单元,得到边界清晰、光滑的结构,便于工程加工应用。首先建立以模态损耗因子最大化为目标函数,材料用量为约束条件的拓扑优化模型。基于材料密度插值模型,推导了模态损耗因子的敏度,并采用Helmholtz PDE敏度过滤技术,最后通过移动渐进线算法求解,获得了材料的最优拓扑构型。通过对粘弹性阻尼结构的仿真及对比分析,验证了这里所提出方法的有效性。

以煅烧后粉煤灰为耐酸粉料,水玻璃为胶结料制作耐酸腐蚀砂浆。以不同浓度和种类的酸液模拟酸性介质环境进行酸性腐蚀试验,参照GB 50212-2014中对于水玻璃混凝土的相关要求,通过检测试块抗压强度及质量损失率确定试块的耐酸性能。研究得到耐酸腐蚀性能较优的水玻璃砂浆配方,初步验证了粉煤灰作为耐酸粉料制作水玻璃砂浆的可行性。以扫描电镜观察试块经腐蚀处理后的内部结构,并通过XRD分析其构型,对粉煤灰中各成分与水玻璃所产生的反应进行了讨论,得出了以粉煤灰为耐酸粉料的水玻璃砂浆的耐酸机理。