基于水平集的二维半空间声屏障优化设计

作     者：张放 姜富航 陈海波 ZHANG Fang;JIANG Fuhang;CHEN Haibo

作者机构：中国科学技术大学中国科学院材料力学行为与设计重点实验室合肥230027 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11772322) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)子课题资助项目(XDB22040502) 

出 版 物：《噪声与振动控制》 (Noise and Vibration Control)

年 卷 期：2022年第42卷第5期

页      码：234-238,259页

摘      要：针对二维半空间声散射问题,采用水平集方法对声屏障截面进行优化设计。以Γ型声屏障为例,给定水平集函数初始配置后,通过求解反应扩散方程来更新结构边界。目标函数设定为观测区域上声压的积分,并由伴随变量法计算出拓扑导数作为优化的梯度。声场与伴随场均采用边界元法进行求解,同时将半空间格林函数作为基本解,以模拟地面对声波的反射效果。在每次迭代中对零水平集基于结构面积进行过滤,仅保留主体部分作为声屏障的截面外形,实现基于拓扑优化的高效形状优化处理。数值算例给出过滤前后的优化结果,并利用商业软件COMSOL进行验证。

主 题 词：声学 声学边界元 形状优化 半空间 水平集 声散射 

学科分类：12[管理学] 083002[083002] 1204[管理学-公共管理类] 120402[120402] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 0837[0837] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-1355.2022.05.039

馆 藏 号：203114642...