盈盈彩 2019-08-04

2019年8月3日,工程科学学院中科院材料力学行为与设计重点实验室陈海波教授研究组在国际计算力学权威杂志《International Journal for Numerical Methods in Engineering》上以封面文章形式在线发表题为“Topology optimization of exterior acoustic-structure interaction systems using the coupled FEM-BEM method”的研究工作。

拓撲優化作爲結構減振降噪的有效手段,已被廣泛應用于工程問題中。然而由于強耦合問題的複雜性,目前已發展的拓撲優化方法都局限于弱耦合或者有限聲場問題,難以實現涉及無限域和強耦合條件下複雜工程問題的優化分析。

陳海波教授研究組將有限元方法和快速多極聲學邊界元方法相結合,建立了聲振強耦合的有效分析模型,並且在響應分析的基礎上,通過對快速多極算法的有效變換,實現了結構優化中聲學靈敏度分析的加速計算,最終大大提升了拓撲優化的計算效率。該研究提出了一套適用于強耦合分析的聲學靈敏度計算方法,爲涉及無限域振動結構的聲學拓撲優化提供了有效的分析方法,並且揭示了頻率依賴性等聲學優化所具有的特性。

博士研究生赵文畅是该论文的第一作者。该研究工作由陈海波课题组和德国慕尼黑工业大学Steffen Marburg教授课题组、信阳师范学院建筑与土木工程学院陈磊磊副教授合作完成。该项研究在国家留学基金委、国家自然科学基金委、中國科學院战略性先导科技专项、军委装备预研领域基金等经费资助下完成。


論文鏈接:https://doi.org/10.1002/nme.6055 


(工程科學學院、中科院材料力學行爲與設計重點實驗室、科研部)


     
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