基于设计灵敏度分析的圆柱壳声辐射优化

采用有限元法计算结构振动,边界元法求解结构振动引起的辐射声场问题．在此基础上提出了圆柱壳结构声辐射优化模型,重点推导了结构振动声辐射灵敏度计算公式．优化模型中,声辐射功率作为目标函数,约束函数中不仅有内部场点平均声压作为声场设计指标,而且包含了质量和自振频率的结构设计指标,圆柱壳的厚度作为设计变量．通过与用差分法计算的灵敏度的比较,显示了不同厚度下声辐射功率灵敏度和内部场点平均声压灵敏度计算的准确性．数值算例表明厚度的优化分布可以有效地降低圆柱壳的声辐射功率．