基于FEM-BEM的加筋板結(jié)構(gòu)與聲輻射優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、各種噪聲污染越來(lái)越嚴(yán)重,已經(jīng)成為社會(huì)的一種公害,噪聲控制問(wèn)題日益受到人們的廣泛關(guān)注。控制噪聲污染、保護(hù)人類的生存環(huán)境已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)。產(chǎn)生噪聲的原因有很多,包括結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲、氣動(dòng)(或液動(dòng))噪聲,爆破、摩擦、裂變及沖擊等因素產(chǎn)生噪聲。加筋板由于構(gòu)造簡(jiǎn)單且比較容易通過(guò)調(diào)節(jié)板上的加強(qiáng)筋的尺寸和間距等參數(shù)來(lái)滿足工程設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和聲學(xué)特性等多方面的要求,它的應(yīng)用范圍非常廣,例如在許多實(shí)際結(jié)構(gòu)如船舶艙室、房屋墻壁、樓面以及各種機(jī)器

2、外殼等。所以,開(kāi)展加筋板結(jié)構(gòu)振動(dòng)—聲輻射優(yōu)化研究就有著非常重要的實(shí)際工程意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　論文借助于有限元理論(FEM)和邊界元理論(BEM),研究了加筋板的結(jié)構(gòu)—聲輻射藕合性能,首先借助于有限元分析軟件ANSYS和聲學(xué)分析軟件SYSNOISE進(jìn)行了模態(tài)分析、瞬態(tài)響應(yīng)計(jì)算和聲輻射特性分析。隨后,對(duì)結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)優(yōu)化和聲學(xué)方優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,在改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性及聲學(xué)特性、減振降噪。在一定的邊界條件和載荷條件下,以質(zhì)量最小為目

3、標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了加筋板結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化、以最大聲功率為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了聲輻射優(yōu)化并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)—聲輻射的協(xié)同優(yōu)化。在對(duì)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)理論研究時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了單學(xué)科優(yōu)化和協(xié)同優(yōu)化,即在滿足各力學(xué)性能要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行低噪聲結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)藕合優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　分析研究表明:動(dòng)力學(xué)學(xué)科級(jí)優(yōu)化、聲輻射學(xué)科級(jí)優(yōu)化及系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化中都取得了理想的結(jié)果;研究證明協(xié)同優(yōu)化方法有很好的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能力,便于組織多科學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化,主旨關(guān)系清晰,數(shù)據(jù)流向明確;本文所建立的結(jié)構(gòu)