Details
| Title | Топологическая оптимизация механоакустических систем // Прикладная математика и механика (ПММ). – 2025. – № 6. — С. 926-942 |
|---|---|
| Creators | Смирнов С. А. ; Суворов А. С. ; Умнягин Г. М. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Физика ; Теория звука ; механоакустические системы ; топологическая оптимизация ; гармонический анализ (физика) ; интенсивность давления ; снижение шумов ; шумовое излучение ; минимизация шумов ; давление в жидкости |
| UDC | 534.1 |
| LBC | 22.323 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.7868/S3034575825060046 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\77782 |
| Record create date | 12/18/2025 |
Проблема снижения шумового излучения представляет собой одну из ключевых задач в области акустики. В качестве более эффективного подхода к ее решению предлагается применение топологической оптимизации, целью которой является перестроение геометрии структуры и изменение параметров материала конструкции в выбранном объеме в соответствии с заданными нагрузками и ограничениями. Рассмотрено новое решение задачи минимизации шума в механоакустических системах, характеризующихся наличием источников гармонических колебаний, посредством модификации известного алгоритма "твердого изотропного материала со штрафами" (SIMP). В качестве целевой функции используется интенсивность давления на внешней границе жидкости, переход к которой позволяет использовать в прикладных задачах различные виды гармонических источников. Предложено развитие алгоритма, позволяющее проводить оптимизацию в заданном диапазоне частот. Продемонстрированы результаты численной апробация подхода, полученные в ходе решения двумерной задачи: минимизации излучаемого шума стальной оболочкой, погруженной в воду, при воздействии периодической точечной силы на ее стенку. Для нескольких поставленных задач были найдены оптимальные распределения материала в расчетной области конструкции, что привело к снижению среднего уровня давления на внешней границе жидкости на 10 дБ. Представлены визуализации поля давления в жидкости и колебаний структуры до и после процедуры оптимизации, а также спектральные характеристики полученной системы.
Access count: 33
Last 30 days: 11
