基于代理模型的結(jié)構(gòu)聲輻射預(yù)測及水下目標(biāo)識別.pdf

1、在艦船工程領(lǐng)域，對結(jié)構(gòu)振動聲輻射的分析和優(yōu)化是一項重要的研究課題。對潛艇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)來說，采用常規(guī)耦合算法計算其振動聲輻射是非常復(fù)雜費時的，而代理模型可以代替高精度模型對其進行實時預(yù)測分析。代理模型是指計算量相對較小、但其計算結(jié)果與高精度模型的計算結(jié)果非常接近以至于可以替代高精度計算結(jié)果的一種模型。本文采用數(shù)值方法對基于代理模型的結(jié)構(gòu)聲輻射預(yù)測及水下目標(biāo)識別進行了研究計算，完成的主要工作如下:
　　介紹了計算結(jié)構(gòu)振動聲輻射的數(shù)值計算

2、方法，把有限元法和聲學(xué)邊界元法這兩種方法相結(jié)合，通過采用耦合有限元邊界元方法來求解結(jié)構(gòu)振動聲輻射問題。這種耦合有限元邊界元方法同時采用有限元法和邊界元法。將兩種方法結(jié)合能夠很好的發(fā)揮各自的優(yōu)點使問題更加簡便。對簡化潛艇結(jié)構(gòu)模型采用ANSYS和Virtual Lab Acoustics兩個軟件結(jié)合來計算結(jié)構(gòu)的振動聲輻射。首先在ANSYS中進行模態(tài)分析和響應(yīng)分析，然后將在ANSYS中建立的結(jié)構(gòu)模型和計算求得的結(jié)構(gòu)表面位移都轉(zhuǎn)到Virtual

3、 Lab Acoustics軟件中進行求解，即可求出結(jié)構(gòu)的輻射聲功率。
　　基于kriging模型建立了計算水下潛艇結(jié)構(gòu)模型振動聲輻射的代理模型，可對整個設(shè)計變量空間內(nèi)任一點的共振頻率和聲功率級進行預(yù)測。以水下潛艇結(jié)構(gòu)模型的振動聲輻射為例，對代理模型進行了構(gòu)建和驗證。首先對樣本點的選取在最優(yōu)對稱拉丁超立方體抽樣方法的基礎(chǔ)上稍作改進，然后采用常規(guī)耦合方法計算得到各樣本點處的響應(yīng)值，最后可基于kriging模型構(gòu)建代理模型并對其精度進