基于代理模型的結(jié)構(gòu)聲輻射預(yù)測(cè)及水下目標(biāo)識(shí)別.pdf

1、在艦船工程領(lǐng)域，對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的分析和優(yōu)化是一項(xiàng)重要的研究課題。對(duì)潛艇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用常規(guī)耦合算法計(jì)算其振動(dòng)聲輻射是非常復(fù)雜費(fèi)時(shí)的，而代理模型可以代替高精度模型對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)分析。代理模型是指計(jì)算量相對(duì)較小、但其計(jì)算結(jié)果與高精度模型的計(jì)算結(jié)果非常接近以至于可以替代高精度計(jì)算結(jié)果的一種模型。本文采用數(shù)值方法對(duì)基于代理模型的結(jié)構(gòu)聲輻射預(yù)測(cè)及水下目標(biāo)識(shí)別進(jìn)行了研究計(jì)算，完成的主要工作如下:
　　介紹了計(jì)算結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的數(shù)值計(jì)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(guò)采用耦合有限元邊界元方法來(lái)求解結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射問(wèn)題。這種耦合有限元邊界元方法同時(shí)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(diǎn)使問(wèn)題更加簡(jiǎn)便。對(duì)簡(jiǎn)化潛艇結(jié)構(gòu)模型采用ANSYS和Virtual Lab Acoustics兩個(gè)軟件結(jié)合來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)的振動(dòng)聲輻射。首先在ANSYS中進(jìn)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(jì)算求得的結(jié)構(gòu)表面位移都轉(zhuǎn)到Virtual

3、 Lab Acoustics軟件中進(jìn)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(jì)算水下潛艇結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)聲輻射的代理模型，可對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)變量空間內(nèi)任一點(diǎn)的共振頻率和聲功率級(jí)進(jìn)行預(yù)測(cè)。以水下潛艇結(jié)構(gòu)模型的振動(dòng)聲輻射為例，對(duì)代理模型進(jìn)行了構(gòu)建和驗(yàn)證。首先對(duì)樣本點(diǎn)的選取在最優(yōu)對(duì)稱拉丁超立方體抽樣方法的基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)，然后采用常規(guī)耦合方法計(jì)算得到各樣本點(diǎn)處的響應(yīng)值，最后可基于kriging模型構(gòu)建代理模型并對(duì)其精度進(jìn)