基于直接微分法的水下结构声学快速敏感度分析

摘要：

在降低结构振动噪声方面,结构声学优化方法展现了很高的应用潜力,并越来越受到研究者们的重视.通过结构声学敏感度分析建立辐射声场与结构材料属性和结构形状参数的关系,结合优化算法可设计出低辐射噪声和高声隐身性能的水下航行结构.发展耦合有限元法与快速多极高阶非连续边界元法进行流固耦合问题的敏感度分析,克服传统耦合算法的计算精度低,内存占有量高,难以进行大规模实际问题的计算等问题.设计变量可选为流体密度、结构密度、泊松比、杨氏模量、壳厚度和形状参数等.针对不同设计变量,采用直接微分法分别推导出结构声学系统和辐射声功率敏感度表达式.通过带有解析解的水下点激励球壳算例验证算法的正确性与有效性,并通过简化潜艇算例展示该算法在大规模实际问题上的应用潜力.

关键词：辐射声功率、敏感度分析、耦合有限元与边界元、非连续边界元

所属期刊栏目：36

分类号：O39(应用力学)

资助基金：国家自然科学基金11172291,U1504505;河南省科技攻关项目172102210453;河南省高等学校重点科研项目16B560009,17A560009

在线出版日期：2017-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：166-171,207