[发明专利]一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法

权利要求书

1.一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、根据壳体结构的几何信息建立壳体结构的几何模型；

步骤2)，对壳体结构的几何模型进行网格划分得到壳体结构网格模型，基于壳体结构网格模型对壳体结构进行子系统划分得到多个子系统，取模态数为3-5的子系统的为SEA子系统；

步骤3)，建立各子系统的边界耦合关系与结构周围的流体声学环境，采用瞬态法获取中频声辐射模型SEA子系统高能量贡献子系统的中频模型参数；

步骤4，通过局部修正中频模型中SEA子系统中频模型参数建立壳体结构中频声辐射模型结构响应方程，施加频率为相应中频段内的振动激励，求解壳体结构中频声辐射模型结构响应方程即可得到壳体结构辐射声场，实现大尺寸壳体结构中频声辐射预报。

2.根据权利要求1所述的一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，测量壳体结构的几何信息并对其进行结构分析，根据分析结果建立壳体结构的几何模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，步骤1)中几何信息包括结构中各个部件的几何形状及形位尺寸，结构分析对象包括承载件、振动传递件和质量件。

4.根据权利要求1所述的一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，子系统划分方法采用沿轴向划分子系统。

5.根据权利要求1所述的一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，采用瞬态衰减法获取高能量贡献子系统的内损耗因子：

式中：δ_Tn——内损耗衰减率；η_i——子系统i的内损耗因子；A_Tn(t₁)——t₁时间衰减率曲线的幅值，A_Tn(t₂)——t₂时间衰减率曲线的幅值；ω_c——中心频率。

6.根据权利要求1所述的一种基于局部优化的大尺寸壳体结构中频声辐射预报方法，其特征在于，步骤4)中局部修正中频模型中SEA子系统中频模型参数建立壳体模型结构响应方程：

确定子系统的位移响应为：

式中：D_d为有限元模型子系统的动为刚度矩阵，S_ff为施加在有限元子系统上激励力的互谱，为子系统i的平均动力刚度矩阵，E_i为子系统i的振动能量，n_i为子系统i的模态密度；

由于各个子系统功率平衡，FE-SEA耦合系统的功率平衡方程为：

式中：η_i为子系统i的内损耗因子；P_i为子系统i的输入功率，为由施加在确定性系统上的力产生的输入功率，η_ik振动功率流从耦合子系统i传递到耦合子系统k的耦合损耗因子。