基于分段常数水平集方法的声振耦合系统拓扑优化

摘要：

针对结构与无限大声场的声振耦合系统中结构的双材料拓扑优化问题进行了研究.采用有限元与边界元方法分别对结构和声场进行离散.基于分段常数水平集(piecewise constant level set,PCLS)方法,构造了结构的刚度阵、质量阵与阻尼阵.优化目标选为最小化结构指定位置的振幅平方,采用伴随变量法进行灵敏度分析.引入二次罚函数方法来实现体积约束,基于灵敏度信息对优化参数进行重新定义,克服了参数的问题依赖性.数值结果表明优化设计可以显著降低结构的振幅,证实了优化方法的有效性.不同算例下体积约束在相同优化参数下均得到很好满足,说明了重新定义参数的优越性.

关键词：声振耦合系统;拓扑优化;分段常数水平集(PCLS);伴随变量法

所属期刊栏目：41

分类号：TB533(声学工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院战略性先导科技专项

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：192-199,238