收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

考虑随机参数的声结构耦合系统的优化设计

杨智帅  
【摘要】:在传统的声结构耦合系统的研究中大部分都是以确定性方法为基础,但是,在实际工程中,由于装配、测量误差等因素会造成声结构耦合系统材料参数,尺寸等方面存在随机性。通常情况下,单一的随机参数对系统的影响可能较小,但是,当多个随机参数同时作用时往往会使耦合系统的响应造成较大的偏差。因此,在进行声结构耦合系统的分析和优化设计时需要考虑随机参数的影响。针对这一问题,本文分别采用基于虚拟激励法,可靠度方法和随机摄动法研究了随机参数对耦合系统的响应的影响。同时,针对这三种方法分别给出了相应的耦合系统的随机优化模型和有效的优化求解流程。本文开展并完成得主要工作包括:1.平稳随机激励下声结构耦合系统的分析和优化设计。首先建立了声结构耦合系统的有限元分析模型,在此基础上基于虚拟激励法对声结构耦合系统在单点随机激励下和多点随机激励下进行了随机响应分析;然后建立了声结构耦合系统的尺寸优化和拓扑优化模型,并给出了声压功率谱密度对设计变量的灵敏度分析公式。最后以带宽内的平均声压功率谱密度作为目标函数,以结构质量或体积作为约束条件进行优化求解。数值算例表明目标函数明显减小,证明了该方法的有效性。2.基于Kriging代理模型,考虑声结构耦合系统可靠度指标的尺寸优化设计。首先采用基于可行域内优化采样算法进行Kriging代理模型的拟合,建立结构尺寸与功能函数之间的关系。然后,以结构的质量作为目标函数,可靠度指标作为约束条件,内层采用Monte-Carlo法进行功能函数的可靠度计算,外层采用遗传算法进行外部寻优。数值算例表明,虽然,可靠度优化结果中结构的质量与确定性优化相比略有提升,但是前者的设计比后者更加可靠、安全。3.基于随机摄动法的声结构耦合系统的分析和拓扑优化设计。首先建立了声结构耦合系统的随机有限元模型,进行了基于随机摄动法的随机分析,接着建立了随机声结构耦合系统的鲁棒性拓扑优化模型,推导了相应的灵敏度分析公式,最后采用移动渐进线法完成了优化求解。数值算例显示,随机摄动法的计算结果与Monte-Carlo法计算结果高度吻合,鲁棒性拓扑优化结果中声压的期望和方差都要小于传统的确定性优化结果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 乔铮;郭庆来;孙宏斌;;电力—天然气耦合系统建模与规划运行研究综述[J];全球能源互联网;2020年01期
2 殷二帅;李强;;光伏-热电耦合系统器件选择原理[J];工程热物理学报;2020年03期
3 丁杰;严波;丁旺才;;不同车型对车-桥耦合系统动力特性的影响分析[J];兰州交通大学学报;2020年05期
4 巴桑仓决;;高功率光纤激光耦合系统的设计及应用研究[J];电视指南;2017年19期
5 崔霞;孔令为;林红军;梅荣武;申利国;邵卫伟;成水平;王震;代嫣然;李思亮;谭映宇;黄冠中;王杭林;;生态塘?生态沟渠耦合系统低温条件的运行效果研究[J];环境污染与防治;2017年08期
6 张申贵;;超二次吊桥耦合系统无穷多解的存在性[J];宁夏师范学院学报;2012年06期
7 刘建国;Thomas Dietz;Stephen R.Carpenter;Carl Folke;Marina Alberti;Charles L.Redman;Stephen H.Schneider;Elinor Ostrom;Alice N.Pell;Jane Lubchenco;William W.Taylor;欧阳志云;Peter Deadman;Timothy Kratz;William Provencher;张淑敏;;人类与自然耦合系统[J];AMBIO-人类环境杂志;2007年08期
8 陈钢;赵国忠;顾元宪;;声场-结构耦合系统灵敏度分析及优化设计研究[J];振动与冲击;2007年04期
9 孙淦云,王跃方;密闭腔体声-结构耦合系统的动力灵敏度分析[J];计算力学学报;2005年05期
10 邹时智,黄忠霖,黄玉盈,金涛;非线性液固耦合系统的一个广义变分原理[J];华中理工大学学报;1997年12期
11 王宗义,朱长山;正交耦合系统的稳定性分析[J];黑龙江自动化技术与应用;1997年02期
12 张进;;光伏-热电耦合系统在“太阳能利用”课程中的讲解方法[J];教育教学论坛;2020年53期
13 徐铃铃;白艺昕;谢成康;;一类常微分方程和偏微分方程的耦合系统的边界控制[J];西南师范大学学报(自然科学版);2021年01期
14 裴小杰;;车-桥耦合系统振动性能评价标准研究[J];山东工业技术;2017年03期
15 谢伟平;黄金;周家玲;何卫;;重物-桥吊耦合系统振动分析[J];振动与冲击;2015年15期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李霞;刘允刚;李峰忠;李健;;一类参数未知双曲型PDE-ODE耦合系统自适应边界镇定[A];第三十九届中国控制会议论文集(7)[C];2020年
2 杜松;石文凤;许昌锦;;浅谈太阳能——地源热泵耦合系统贵州地区的应用[A];2017年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2017年
3 杜珺;邢誉峰;;液体和柱壳耦合系统的固有频率的分析方法及数值比较[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
4 田亚平;;区域人地耦合系统脆弱性:概念内涵与评价指标[A];自然地理学与生态安全学术论文摘要集[C];2012年
5 彭逸生;陈桂珠;葛仙梅;刘亚云;;种植—养殖耦合系统构建运行指南[A];联合国开发计划署UNDP/全球环境基金GEF/小额赠款项目SGP“湛江特呈岛滨海湿地保护与可持续发展利用示范”项目论文成果汇编[C];2011年
6 杨绍普;;高维载重车辆—道路耦合系统非线性动力学研究[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年
7 王海文;顾元宪;;结构-声学耦合系统的有限元分析方法[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
8 曹东兴;张伟;;弦-梁耦合系统的非线性动力学研究[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年
9 彭献;刘子建;李小均;高伟钊;金一鸣;;多台变速车辆与桥梁耦合系统的建模与振动分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
10 徐鉴;王在华;;时滞耦合系统动力学研究的若干问题和进展[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
11 曹东兴;张伟;;弦-梁耦合系统复杂动力学研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
12 任剑莹;杨绍普;李韶华;;桥梁结构非线性对车-曲线桥耦合系统动力响应的影响[A];第十届动力学与控制学术会议摘要集[C];2016年
13 韩秀萍;陆君安;;脉冲耦合系统的同步[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年
14 杨绍普;;重型汽车-道路耦合动力学研究的思考[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
15 曹登庆;魏进;黄文虎;;多刚-柔体耦合系统的全局模态与模态局部化研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
16 覃会;黄子祥;张志谊;;含电磁支承的轴-壳耦合系统摩擦诱导振动研究[A];第十三届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2019年
17 林家浩;张志超;;车桥耦合系统随机振动的虚拟激励分析[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
18 张志超;赵岩;林家浩;;车桥耦合系统非平稳随机振动分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
19 刘东宁;吕敬;;复杂三维贮箱流固多体耦合系统动力学特性分析[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
20 夏秀文;许静平;羊亚平;;基于原子腔耦合系统的全光二极管[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 陈天睿;多种群耦合系统的稳定性和同步性[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 张进;光伏-热电耦合系统的性能分析与匹配机制研究[D];南京航空航天大学;2018年
3 王欢欢;流体-海岸结构耦合系统数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2016年
4 李晨阳;桨-轴-艇耦合系统声、振特性及被动控制方法研究[D];上海交通大学;2016年
5 刘政轩;垂直埋管土壤-空气换热器与相变蓄能耦合系统的研究[D];湖南大学;2019年
6 高尚;几类耦合系统的周期解[D];哈尔滨工业大学;2018年
7 曹羨;电—生物耦合技术对染料废水的去除特性及机理[D];东南大学;2017年
8 商林源;声结构耦合系统的灵敏度分析与拓扑优化设计[D];大连理工大学;2018年
9 金延超;分布式太阳能水净化—光伏耦合系统的实验研究[D];天津大学;2017年
10 王佩君;具有有向切换拓扑的网络耦合系统一致性控制[D];东南大学;2019年
11 郭英;几类随机耦合系统的稳定性[D];哈尔滨工业大学;2016年
12 刘志恩;内燃机燃烧室多体耦合系统三维瞬态传热模拟及应用研究[D];华中科技大学;2007年
13 丁研;辐射供冷及独立新风耦合系统送风形式与控制策略研究[D];天津大学;2012年
14 瞿凯平;电-气耦合系统联合优化运行及其调度策略研究[D];华南理工大学;2020年
15 麦欢欢;非线性的耦合系统一致性问题研究[D];重庆大学;2012年
16 姚成胜;农业耦合系统的定量综合评价及其区域实证研究[D];福建师范大学;2008年
17 王伟;车—轨(桥)耦合系统随机动力学分析与行车安全可靠性评估[D];大连理工大学;2019年
18 张晓峰;基于β-NaREF_4:Ln~(3+)纳米粒-光敏剂耦合系统构建及其在X射线激发光动力学治疗中的应用[D];中国人民解放军空军军医大学;2019年
19 张羽飞;考虑复杂因素的弹性板及其声腔耦合系统声振特性分析[D];哈尔滨工程大学;2016年
20 王关平;复杂时滞耦合系统的同步诱发机理及调控机制研究[D];兰州理工大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 杨智帅;考虑随机参数的声结构耦合系统的优化设计[D];大连理工大学;2020年
2 叶卓林;热辐射电池及其耦合系统的性能特性研究[D];厦门大学;2019年
3 潘璐璐;自驱动MFC-MEC耦合系统处理电镀废水的应用研究[D];江苏理工学院;2018年
4 吴丹菁;生物电化学耦合系统处理废锂电池中铜钴的研究[D];江苏理工学院;2018年
5 吴银虎;基于图论同步不同控制器下的耦合系统网络[D];哈尔滨工业大学;2019年
6 姜海洋;Clifford代数值耦合系统网络稳定性与同步性的研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
7 李森;两类随机耦合系统平稳分布的存在性[D];哈尔滨工业大学;2018年
8 史珂;铁锰复合阴极MFC-EF耦合系统产电及降解RhB的效能与机制[D];哈尔滨工业大学;2019年
9 黄黄;戴云山自然保护区及毗邻乡镇生态系统服务价值能值分析[D];南京师范大学;2019年
10 王海龙;多个车辆载荷作用下车桥耦合系统的演变随机响应[D];南京航空航天大学;2019年
11 张帅;黄河三角洲高效生态经济区人地耦合系统脆弱性预警研究[D];山东理工大学;2019年
12 李维泉;高速铁路车—轨—桥竖向耦合系统的数值子结构计算方法[D];厦门大学;2018年
13 张晗;政府干预对科技创新与金融创新耦合系统脆弱性影响研究[D];武汉理工大学;2018年
14 张政;MFC-MBR耦合系统处理含酚废水的运行条件优化[D];中北大学;2019年
15 孙凯;面向无人驾驶的多激光雷达耦合系统设计与实现[D];吉林大学;2019年
16 OKITA TAKAYUKI;基于快慢相位振荡器耦合系统的呼吸网络模型[D];上海交通大学;2017年
17 刘召朋;考虑人—结构相互作用的人行桥竖向振动研究[D];华北水利水电大学;2018年
18 宋林;ADS次临界靶堆耦合系统中子学Geant4模拟[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
19 翟雪迎;关于两类奇异微分耦合系统解问题的研究[D];曲阜师范大学;2018年
20 仉硕华;高速电梯耦合系统水平振动及轮轨界面接触机理研究[D];山东建筑大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 李忠祥;并行耦合系统——承载集中式业务系统运行使命[N];中国城乡金融报;2006年
2 记者 刘宇雄;大力发展种植-养殖耦合系统[N];广东科技报;2011年
3 李宏一;农总行主机并行耦合系统成功上线[N];中国城乡金融报;2005年
4 庄秀丽;整体的哲学[N];经济观察报;2004年
5 记者 刘兵 特约通讯员 谢晓媛 李弥园;特呈岛渔民赴深圳“取经”[N];湛江日报;2010年
6 中国工程院院士 任继周;轻视畜牧业将贻害中国农业[N];光明日报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978