復(fù)合材料因其比強(qiáng)度高、比剛度大、材料性能可設(shè)計(jì)性等特點(diǎn),在航空航天、汽車、船舶等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于復(fù)合材料的聲學(xué)特性問題,王旌生等對(duì)水中復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)-聲輻射特性進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述。王東方等對(duì)復(fù)合材料箱形結(jié)構(gòu)內(nèi)噪聲控制問題進(jìn)行了分析。李海濤等對(duì)水下均勻復(fù)合材料的聲學(xué)特性進(jìn)行研究,分析鋪層厚度和角度對(duì)聲輻射的影響。近年來,開展了一系列的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。Liu等對(duì)復(fù)合材料的鋪層厚度、鋪層數(shù)、鋪層角等參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。易龍等用有限元法對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,以實(shí)現(xiàn)減輕重量之目的。劉寶山等對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)聲學(xué)進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了減振降噪之目的。李爍等采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面法進(jìn)行復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。Bin等對(duì)復(fù)合材料的聲優(yōu)化開展了研究。Denli等對(duì)夾芯復(fù)合材料的聲輻射優(yōu)化問題進(jìn)行了研究。
現(xiàn)有研究以復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的聲輻射問題為研究對(duì)象,以降低復(fù)合材料板的結(jié)構(gòu)-聲輻射功率為目標(biāo),以復(fù)合材料的鋪層厚度、鋪層角度和鋪層數(shù)為設(shè)計(jì)變量,結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、基頻為約束條件,采用遺傳算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化求解。
運(yùn)用優(yōu)化理論,可進(jìn)行復(fù)合材料層合板的鋪層數(shù)、鋪層角度和鋪層厚度等參數(shù)的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)改善結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲學(xué)特性之目的。對(duì)于復(fù)合材料層合板,由于材料的各向異性特性,鋪層角度和層數(shù)對(duì)聲學(xué)特性產(chǎn)生較大影響。這是它同一般結(jié)構(gòu)材料的重要區(qū)別。由于假設(shè)鋪層幾何是對(duì)稱型,降低了優(yōu)化效果,如果改為非對(duì)稱型鋪層,其優(yōu)化效果將提高。在優(yōu)化過程中,優(yōu)化收斂有些慢,為減少優(yōu)化時(shí)間、提高效率,需要對(duì)優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn),加快收斂速度,這對(duì)于計(jì)算量比較大的聲學(xué)分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。(欣然)