基于模态振型形状优化的结构声辐射控制

关 键 词:结构设计论文
资料等级:基于模态振型形状优化的结构声辐射控制
发布时间:2014-12-16
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资料简介
                                基于模态振型形状优化的结构声辐射控制
噪声污染是严重的环境污染之一。随着现代工业化程度的不断提高,噪声污染日益加剧,严重影响到人们的身心健康。结构振动所辐射的噪声是噪声的主要来源之一,优化设计结构以降低结构声辐射是噪声控制领域的重要研究内容。结构优化类型可分为:尺寸优化、形状优化和拓扑优化。结构形状优化设计建立在最优理论和有限元分析的基础上,它根据给定的设计约束条件,求解满足约束要求且结构某种性能达到最佳的结构形状。
编辑评价
针对复杂结构形状难以参数化的问题,建立基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于模态振型的结构形状优化方法以控制结构声辐射功率。该方法通过有限元法计算结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析,在此基础上,用一组模态振型绝对值线性组合定义修改区域的形状优化函数,以每阶模态振型贡献因子为设计变量,通过改变模态振型贡献因子来优化结构的形状,达到降低结构声辐射功率的目的。研究简谐激励力下的结构声辐射优化,以结构声辐射分析频率带内的辐射声功率均值为设计目标,结构有限元结构坐标的最大变动值及模态频率为设计约束,利用序N-次规划算法进行优化求解。以几何平板和复杂曲面为数值算例,研究结果表明该方法可以有效控制结构声辐射。
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