吴绍维
- 作品数：10 被引量：25H指数：4
- 供职机构：武汉理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术交通运输工程天文地球更多>>
- 自由场声辐射预报的可变阶波包络单元与有限元耦合方法被引量：4
- 2018年
- 在可变阶波包络单元法和声有限元法的基础上,研究了预报无限域自由场结构声辐射的可变阶波包络单元与有限元耦合方法,推导了预报声压的耦合计算公式。在该方法中,结构外区域自由场空间分为使用有限元单元离散的内区域和可变阶波包络单元离散的外区域,根据外区域波包络单元构成的刚度矩阵的组成特性,对其进行分解,并对总系统耦合矩阵方程进行了重组,使得刚度矩阵的计算独立于频率,提高了频段上声压预报的效率。质量、刚度及载荷矩阵的元素需通过积分运算获取,积分精度对最终声场预报的精度具有很大的影响,为确保积分精度,提出了一种混合自适应高斯积分来计算相关矩阵的元素。具有解析解的无限长圆柱和脉动球源算例表明,对可变阶波包络单元组成的刚度矩阵进行分解后,计算效率得以显著提高;采用数值仿真和试验对该耦合方法进行了验证,结果表明该耦合方法具有较好的精度和收敛性。
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- 关键词：有限元无限域声辐射
- 自由场结构声辐射的波叠加和无网格数值计算方法研究
- 研究了波叠加法和无网格法计算无限域自由场结构声辐射，波叠加法的声场预报精度受等效源位置、计算频率及边界表面振速分布的影响;无网格法在计算无限域声辐射时存在对无限域进行离散和建立系统方程的困难。针对波叠加法和无网格法计算无...
- 吴绍维
- 关键词：船舶振动波叠加法
- 基于模态振型叠加的结构振动形状优化研究被引量：4
- 2014年
- 采用结构模态振型来定义结构的形状优化参数模型,以一组结构模态振型的叠加来重构结构表面形状,以结构振动响应为目标函数,采用遗传算法优化配置各阶模态振型的参与因子来优化结构形状,以达到降低结构振动响应水平的目的.以几何平板、半圆柱曲面为研究对象,计算结果表明该方法可以有效降低结构振动响应水平.
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- 关键词：遗传算法
- 基于波叠加法的结构声辐射形状优化研究被引量：1
- 2014年
- 基于有限元法和波叠加法,结合遗传算法实现了结构声辐射形状优化设计。用有限元法计算结构振动响应,波叠加法计算结构声辐射功率,以一组结构模态振型叠加重构结构表面形状解决了结构形状难以参数化的问题,并以每阶模态振型权系数为设计变量,声辐射功率为设计目标,采用遗传算法优化配置每阶模态振型权系数获得最优结构形状,以达到声辐射功率最小的目的。数值算例表明,该方法可以较好地降低结构声辐射功率。
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- 关键词：波叠加法遗传算法
- 基于波叠加法的声辐射阻计算研究被引量：4
- 2015年
- 机械结构的声辐射功率直接表征了结构向外辐射的声能量,而结构表面声辐射阻则反映了该结构向外辐射声能量的能力。文章基于波叠加法,研究声场的声压、源强度和表面法向振动速度之间的关系,推导了结构声辐射阻矩阵。针对典型的声学结构,计算了其表面辐射阻。根据声辐射阻定义,设计了声辐射阻的测量装置,通过实验验证了理论计算方法的正确性。且对一般复杂结构,研究了结构声反射及共振对声辐射阻的影响。
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- 关键词：波叠加法声功率声辐射
- 体积速度匹配分布源边界点法的特解源位置优化方法研究被引量：6
- 2015年
- 在分布源边界点法中,选择特解源及特解源位置对声场计算的精度具有很大的影响。为减小声场计算的误差,提出了一种确定特解源位置的优化方法。在该方法中,采用三极子作为特解源,以1%体积速度相对误差对结构声辐射计算的上限频率进行预测,然后在计算上限频率范围内通过体积速度匹配搜索,得到体积速度相对误差最小意义下的特解源优化位置,在该优化位置处构造声压与表面体积速度之间的传递矩阵来计算声场,以减小计算误差。数值仿真结果表明:在求取的计算上限频率范围内,特解源处于优化位置时,计算误差得以显著减小。当振速测量存在一定误差时,采用该方法仍可将计算误差控制在5%以内。
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- 关键词：特解
- 基于无单元声波叠加的自辐射近似解析表达研究被引量：5
- 2014年
- 传统波叠加法中虚拟声源必须设于结构体内离表面一定距离处,否则会使算法中的自辐射项中的格林函数产生奇异性,无法正确计算声场。针对这一问题,研究了针对振动结构辐射表面离散化域形成的无单元空间离散域波叠加计算方法,采用奇异点挖去法、部分积分区域替换法和不变量嵌入法克服当声源点与接收点重合时格林函数的奇异性问题,得到自辐射声压项和速度项的非奇异表达。然后利用速度边界条件确定声源强度和声压。通过具有解析解的脉动球源的例子验证,该近似解析表达式能较好地代表声压和速度自辐射项,从而实现声场的预测。
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- 关键词：格林函数奇异性
- 几种典型声学结构的声辐射阻抗测量实验研究被引量：2
- 2013年
- 声辐射阻抗反映了声源与声场之间的能量交换关系,是优化结构声学性能中控制的关键变量之一,针对其实验测量,基于波叠加法的基本原理,设计了用于测量结构声辐射阻抗的实验装置,进行标定实验后,对截面积均匀的圆管、截面积连续变化的号筒和截面积突变的消声器3种经典管道声学结构进行了测量,数据处理后得到实验解。对上述实验对象用有限元结合边界元法进行仿真计算,得到结构声辐射阻抗的数值解。对比实验解与数值解得出,该实验测量装置可以在一定频率范围内得到较精确的解。
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- 关键词：声辐射声学结构
- 北极冰下水平变化双声道波导声传播特性
- 2024年
- 针对北极部分海域中的双声道波导现象,研究了冰层覆盖下水平变化双声道波导中的声传播。使用微扰法推导并确定了粗糙下表面的冰层反射系数,结合Bellhop射线模型,计算并分析了实测海域中双声道波导水平变化时的声传播特性,并研究了声源深度、声源入射角以及声源频率对水平变化的双声道波导中声传播的影响规律。结果表明,在北极,深海声道中的声传播大多被限制在深海声道的上、下边缘之间;声源与水平变化的深海声道轴处于同一深度时声传播损失较小,当声源位于深海声道边界以外时,水平变化的声速剖面相比于水平不变时具有更低的声传播损失;入射角对双声道波导中声传播影响较小;随着声源频率的增加,表面声道中声传播损失也随之增大,但是对深海声道影响不明显,在相同频率下水平变化的声速剖面更利于声传播。
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- 无单元空间离散域的声波叠加方法被引量：2
- 2013年
- 在传统波叠加法的基础上将无单元方法与波叠加法相结合,针对振动结构辐射表面离散化域,形成无单元空间离散域波叠加计算方法.找到产生奇异性的那一项格林函数的近似解析表达,以克服当声源点与接收点重合时格林函数的奇异性问题,得到声压自辐射项和速度自辐射项的非奇异表达.通过速度边界条件求解声源强度及声压.经具有解析解的脉动球源实例验证,结果表明该近似表达具有较好的一致性,可用于声场计算.
- 吴绍维向阳夏雪宝王校青
- 关键词：格林函数奇异性
