[发明专利]最大化平均吸声系数的微穿孔板吸声体设计方法

权利要求书

1.最大化平均吸声系数的微穿孔板吸声体设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：初始化问题参数和算法参数，问题参数包括整个频率范围的下界f_min和上界f_max，频率采样点数目n，问题变量数目N，对于j＝1,…,N，第j个问题变量的下界和上界算法参数包括解向量的数目M，最大迭代次数G_max，调整步长向量△＝(△₁,…,△_N)，中心扰动概率p_d，扰动标准差σ；

步骤B：在定义域内随机初始化M个解向量，具体包括：

步骤B-1：每个解向量都代表一种微穿孔板吸声体设计方案，且可以表示为V＝(d,t,p,D)，其中d为穿孔直径，t板厚，p为穿孔总面积占全板的百分数，D为板后空腔厚度；对于j＝1,…,N，第j个问题变量由获得，r为[0,1]内均匀分布的随机数；

步骤B-2：对任意解向量V＝(d,t,p,D)，计算其目标函数值；采样n个频率点，对于i＝1,…,n，第i个频率值为先计算穿孔板常数再计算相对声阻和相对声质量然后计算第i个频率采样点的吸声系数最后计算解向量V＝(d,t,p,D)的目标函数值，即所有频率采样点的平均吸声系数

步骤C：从M个解向量中产生一个新的解向量，具体包括：

步骤C-1：更新算法参数

对于j＝1,…,N，计算第j个问题变量的调整步长其中和分别为第G次迭代中所有解向量的M个j维变量中的最大值和最小值，如果G≤G_max/3，则设置扰动标准差σ＝0.1，否则设置扰动标准差σ＝0.02，其中G_max为最大迭代次数；

步骤C-2：调整问题变量

对于j＝1,…,N，从所有解向量的M个j维变量中随机选择一个U_j，并对其进行局部调整其中代表新的解向量中的第j维变量，r为[0,1]内均匀分布的随机数，△_j为第j维变量的调整步长；

步骤C-3：核查问题变量是否超出其定义域

如果则设置

如果则设置

如果没有超出定义域，则不对其进行操作；

步骤C-4：采用与步骤B-2同样的计算步骤获得新产生的解向量V^new的目标函数值f(V^new)，如果f(V^new)大于原M个解向量中最差解V^worst的目标函数值f(V^worst)，则用V^new替换V^worst，否则，忽略V^new，保留V^worst；

步骤D：判断程序终止条件

令G←G+1，若G大于G_max，则停止步骤A～D，并从M个解向量中选择目标函数值最大的解为最优微穿孔板吸声体设计方案；

若G小于或等于G_max，则重复步骤B～D。

2.根据权利要求1所述的最大化平均吸声系数的微穿孔板吸声体设计方法，其特征在于：所述步骤A中，f_min和f_max分别设置为0.1kHz和2kHz，问题变量数目N取4，向量的数目M取10，最大迭代次数G_max取5000。

3.根据权利要求1所述的最大化平均吸声系数的微穿孔板吸声体设计方法，其特征在于：所述步骤B中，通过取样的方式计算平均吸声系数，即用一定数量的频率点的属性来近似表示整个频率范围内的属性。

4.根据权利要求1所述的最大化平均吸声系数的微穿孔板吸声体设计方法，其特征在于：所述步骤B中，取n＝1000。