[发明专利]一种基于概率和区间的混合进行外声场预测的方法和装置

权利要求书

1.一种基于概率和区间的混合进行外声场预测的方法，适于在计算设备中运行，并包括如下步骤：

对壳结构进行有限元分析，建立结构域的有限元模型；

对壳结构的外声场进行边界元分析，建立声场域的边界元模型；

基于有限元模型和边界元模型，并考虑声场域与结构域在边界处的耦合作用，建立外声场分析的有限元/边界元耦合模型；

根据耦合模型确定声压频率响应公式，并将公式中的外声场变量划分为随机变量和区间变量；以及

结合概率分析方法和区间分析方法求解声压频率响应公式，得到声压频率响应的期望上下界和方差上下界。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述结合概率分析方法和区间分析方法求解声压频率响应公式，包括：

把由区间变量构成的区间向量当作常数，分别对声压频率响应公式中的动刚度矩阵、外部激励向量和插值系数进行泰勒一阶展开，得到声压频率响应公式的第一变换公式；

对第一变换公式进行诺伊曼级数展开，并忽略高阶项，得到声压频率响应公式的第二变换公式；

运用连续随机变量的期望方差求解方法对第二变换公式进行求解，得到声压频率响应的期望上下界和方差上下界。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述运用连续随机变量的期望方差求解方法对第二变换公式进行求解，包括：

把区间向量当作常数，根据第二变换公式获取声压频率响应的期望和方差；

将所述期望和方差在区间向量的中点处进行泰勒一阶展开；

根据期望和方差的泰勒一阶展开结果，获取期望的上下界以及方差的上下界。

4.一种基于概率和区间的混合进行外声场预测的装置，驻留在计算设备中，并包括：

有限元模型建立单元，适于对壳结构进行有限元分析，建立结构域的有限元模型；

边界元模型建立单元，适于对壳结构的外声场进行边界元分析，建立声场域的边界元模型；

耦合模型建立单元，适于基于有限元模型和边界元模型，并考虑声场域与结构域在边界处的耦合作用，建立外声场分析的有限元/边界元耦合模型；

声频响应建立单元，适于根据耦合模型确定声压频率响应公式，并将公式中的外声场变量划分为随机变量和区间变量；以及

概率和区间分析单元，适于结合概率分析方法和区间分析方法求解声压频率响应公式，得到声压频率响应的期望上下界和方差上下界。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述概率和区间分析单元按照如下方式求解声压频率响应公式：

把由区间变量构成的区间向量当作常数，分别对声压频率响应公式中的动刚度矩阵、外部激励向量和插值系数进行泰勒一阶展开，得到声压频率响应公式的第一变换公式；

对第一变换公式进行诺伊曼级数展开，并忽略高阶项，得到声压频率响应公式的第二变换公式；

运用连续随机变量的期望方差求解方法对第二变换公式进行求解，得到声压频率响应的期望上下界和方差上下界。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述运用连续随机变量的期望方差求解方法对第二变换公式进行求解，包括：

把区间向量当作常数，根据第二变换公式获取声压频率响应的期望和方差；

将所述期望和方差在区间向量的中点处进行泰勒一阶展开；

根据期望和方差的泰勒一阶展开结果，获取期望的上下界以及方差的上下界。

7.一种计算设备，该计算设备中驻留有如权利要求4至6中任一项所述的基于概率和区间的混合进行外声场预测的装置。