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分析了外载荷下的连续结构体的声辐射功率灵敏度和声辐射优化问题.结构的频率响应采用有限元法处理,声辐射问题用边界元法来分析.结合泰勒展开式,将结构-声辐射功率灵敏度信息应用于结构-声辐射优化分析中.在数值计算中,以水中双层加肋圆柱壳结构的声辐射优化问题为例进行数值分析,验证方法的可行性和有效性. 相似文献
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波函数法(Wave Based Method,WBM)是近年来发展的基于间接 Trefftz 理论的结构—声辐射中频问题的一种重要方法。 WBM 函数收敛的充要条件是分析域为凸域。为提高使用 WBM 理论的应用范围和应用效率,根据多层次模型,提出了补域概念用于解决凹域问题。最后,以一个周边简支矩形薄板为例进行验证数值,计算结果表明了方法准确性和有效性。 相似文献
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[Objectives]This study seeks to expand the bandgap frequency band, reduce the bandgap starting frequency and analyze and optimize the bandgap parameters of acoustic metamaterials. [Methods]The influence of geometrical and material parameters on the bandgap properties of acoustic metamaterials is analyzed, and a method for maximizing the bandgap width is proposed. The multi-objective optimization problem is converted into a single objective optimization problem by normalizing the bandgap frequency coefficients. Structural material conversion is achieved via the material selection optimization method, and the optimization equations of bandgap parameters are established on the basis of weight-lightening. For chiral acoustic metamaterials, the material properties (density and wave velocity) and geometric parameters (scatterer diameter, ligament thickness and coating thickness) are defined as design variables, and the comprehensive optimization of structural parameters and material selection of acoustic metamaterials based on weight-lightening are implemented. [Results]The optimization results show that the bandgap width increases by 27.7% and the lower bound frequency decreases by 1048 Hz, thereby achieving the goal of expanding the bandgap width based on lightweight acoustic metamaterials. The acoustic transmission analysis of the finite chiral acoustic metamaterial structure is then carried out to verify the effectiveness of the proposed method. [Conclusions]The results show that the goal of lightweight acoustic metamaterials can be effectively achieved by integrating the comprehensive optimization of structural parameters and materials. As such, this study provides references for the design of new-type acoustic metamaterials. © 2023 Authors. All rights reserved. 相似文献
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针对立管结构中存在着复杂预应力分布的现象,提出了立管在只考虑顶端平台升沉激励引起的纯参激振动问题。基于结构预应力理论,建立了含复杂预应力的立管结构运动控制微分方程,提出了一种可适用于含复杂预应力分布的立管参激振动特性分析方法。以此为基础,应用数值计算对比了复杂预应力对立管结构的自然频率、振型等振动特性的影响。计算结果表明,复杂预应力的存在对立管结构的动力特性有着重要的影响。 相似文献
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船舶碰撞是一种复杂非线性瞬态响应过程,在碰撞区内的构件一般迅速进入塑性流动状态,出现撕裂、屈曲等形式的破坏和失效,因此对小型快艇结构碰撞特性进行分析非常必要。分析了艇艏撞击作用下快艇舷侧加筋结构的渐进破坏过程,给出了撞深曲线。为表征小型快艇船体结构的耐撞性能,建立了基于综合考虑塑性应变衡准和撞深衡准的小型艇结构耐撞性评价模型。最后,运用有限元法进行数值分析,开展快艇改进舷侧的结构耐撞性优化研究。数值分析表明,对于中小型快艇,碰撞损伤主要是艇体的总体弯曲变形,损伤变形区域占全船的比例较大,采用塑性应变衡准和撞深衡准能有效地刻画中小型快艇结构耐撞性。 相似文献
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基于iSIGHT的环肋圆柱壳动力学优化设计 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍iSIGHT多学科优化设计软件的一些基本功能。以环肋圆柱壳结构优化为例建立了结构优化模型。在iSIGHT平台上对集成Patran/Nastran软件进行了环肋圆柱壳的结构优化,优化内容包括了结构模态频率的优化和频率响应时的节点加速度的优化。 相似文献