随着我国现代工业的发展,产品的节能环保需求在工业中的比重显得越来越大,轻量化逐步也成为产品设计中一个非常重要的环节。板壳结构能够以很小的重量承受非常大的载荷力,但是板壳结构振动噪声等问题也日渐突出,直接影响到结构的安全和寿命。本文主要以粘弹性约束阻尼结构为研究对象,基于均匀化理论提出了一种粘弹性约束阻尼结构的拓扑优化方法,为抑制板壳结构的振动以及提高粘弹性阻尼材料的使用率提出了一种新的方法,本文的研究内容主要有以下几个方面:首先,基于弹性本构关系和粘弹性本构关系建立粘弹性约束阻尼板单胞的有限元模型,考虑边界效应的代表体元法可推导出粘弹性阻尼层的等效刚度矩阵和等效质量矩阵,并与采用传统的有限元建模方法得到的固有频率进行对比,验证了本文细宏观动力学建模方法的正确性。其次,以粘弹性约束阻尼结构的宏观模态损耗因子最大化为优化目标对粘弹性阻尼的细观结构进行优化,建立约束阻尼结构的粘弹性阻尼层细观结构拓扑优化模型并推导了优化目标函数关于设计变量的灵敏度,然后采用优化准则法对建立的细观拓扑优化模型进行求解;之后建立了约束阻尼结构的粘弹性阻尼层细观结构和宏观结构协同拓扑优化模型,对其细宏观结构的灵敏度分析完成之后,采用优化准则法进行求解得到约束阻尼结构的细观拓扑构型和宏观拓扑构型。最后,制作敷设拓扑优化构型的约束阻尼结构实验样件,并搭建LMS振动测试平台,通过模态实验得到实验样件的固有频率与利用数值分析得到实验样件的固有频率进行对比。通过锤击试验得到实验样件的幅频响应图,可以看出敷设拓扑优化构型的约束阻尼板在减少粘弹性阻尼材料的同时,其仍然具有良好的减振性能,通过实验验证了本文提出的拓扑优化算法在约束阻尼结构的优化过程中具有指导意义。