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

1、各種噪聲污染越來越嚴重,已經(jīng)成為社會的一種公害,噪聲控制問題日益受到人們的廣泛關(guān)注?？刂圃肼曃廴?、保護人類的生存環(huán)境已經(jīng)成為全社會的共識。產(chǎn)生噪聲的原因有很多,包括結(jié)構(gòu)振動噪聲、氣動(或液動)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)造簡單且比較容易通過調(diào)節(jié)板上的加強筋的尺寸和間距等參數(shù)來滿足工程設計中的強度、剛度、穩(wěn)定性和聲學特性等多方面的要求,它的應用范圍非常廣,例如在許多實際結(jié)構(gòu)如船舶艙室、房屋墻壁、樓面以及各種機器

2、外殼等。所以,開展加筋板結(jié)構(gòu)振動—聲輻射優(yōu)化研究就有著非常重要的實際工程意義和應用價值。
　　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和聲學分析軟件SYSNOISE進行了模態(tài)分析、瞬態(tài)響應計算和聲輻射特性分析。隨后,對結(jié)構(gòu)的尺寸進行動力學優(yōu)化和聲學方優(yōu)化設計研究,在改善結(jié)構(gòu)動力學特性及聲學特性、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、標函數(shù)進行了加筋板結(jié)構(gòu)動力學優(yōu)化、以最大聲功率為目標函數(shù)進行了聲輻射優(yōu)化并進行了結(jié)構(gòu)—聲輻射的協(xié)同優(yōu)化。在對協(xié)同優(yōu)化設計理論研究時,對結(jié)構(gòu)進行了單學科優(yōu)化和協(xié)同優(yōu)化,即在滿足各力學性能要求的基礎上進行低噪聲結(jié)構(gòu)動力學和聲學藕合優(yōu)化設計。
　　分析研究表明:動力學學科級優(yōu)化、聲輻射學科級優(yōu)化及系統(tǒng)級優(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,便于組織多科學設計優(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)