Pasting constrained damping layer (CDL) on thin_walled structures is one of the common and effective means to reduce vibration and noise, and aerostructures requires strictly for the additional quality. On one hand, optimizing the layout of the CDL parts is needed to reduced the amount of material, and obtain a better suppression damping effect; on the other hand, we suppose to employ anisotropic constrained damping layer (ACDL), whose density is smaller and damping loss factor may not be neglected. In present paper, the commercial ABAQUS program package is used, using evolutionary structural optimization (ESO) method, to study the topology optimization design of anisotropic constrained damping structure.

Resin_based carbon fiber composite unidirectional laminates is adopted as the constrained layer and the viscoelastic material 112D produced by 3M company is employed as the damping core. Taking square Aluminum plates with four edges clamped as an example, considering the damping loss factor of both damping materials and laminate, using modal strain energy method to calculate the damping loss factor of whole sandwich structure, the sensitivity of elements is analyzed. The volume amount of ACDL material (taking 50% as the proportion in this case) is set as the constraint, aiming at the first modal damping loss factor maximization, based on the ESO method and the independent mesh filter technology, to remove the inefficient elements and obtain optimal topology configuration for the ACDL material. Meanwhile, the isotropic constrained damping layer (ICDL) topology configuration (constrained layer material is Aluminum) of the same volume is obtained by using the same steps. It is observed from the simulation results that the damping loss factor for the ACDL is reduced only by 7.9% than ICDL, but the weight decreases 22.5%, which demonstrates the superiority of the ACDL in lightweight vibration suppression design.