基于等几何边界元法的声屏障结构形状优化分析

作     者：陈磊磊 申晓伟 刘程 徐延明 CHEN Leilei;SHEN Xiaowei;LIU Cheng;XU Yanming

作者机构：信阳师范学院建筑与土木工程学院河南信阳464000 中国科学技术大学近代力学系合肥230026 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2019年第38卷第6期

页      面：114-120页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(U1504505) 河南省科技攻关项目(172102210453) 河南省高等学校重点科研项目(16B560009 17A560009) 信阳师范学院"南湖学者奖励计划"青年项目 

主　　题：等几何边界元 敏感度分析 结构形状优化 声屏障 

摘      要：对声屏障结构进行优化设计是提高其降噪性能的有效解决方案,并具有重要实际意义。已有工作集中于对简单结构进行局部优化或对简单的整体结构进行尺寸优化,由于采用传统几何插值方法描述结构形状,难以灵活地控制形状变化,并需进行网格重构,限制了对声屏障整体结构的优化设计。采用等几何分析方法,实现几何模型与分析模型的同一表达,以非均匀有理B样条(NURBS)建模的控制点坐标为设计变量,以声影区参考点声压幅值在一定频带上的均值为目标函数,满足多约束条件下的目标函数最小为设计目标,建立基于等几何分析(IGA)和边界元法的结构声学优化数学模型,并采用移动近似算法(MMA)进行二维声屏障结构形状优化分析,算例证明该方法有效提高优化设计的灵活性。