針對(duì)有限元仿真網(wǎng)絡(luò)剖分的Delaunary三角剖分在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)局部網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不佳,提出了一種針對(duì)艦艇復(fù)雜結(jié)構(gòu)水聲有限元仿真的改進(jìn)Delaunary三角剖分的WOA優(yōu)化算法。利用設(shè)置邊界權(quán)重帶區(qū)分計(jì)算重點(diǎn)區(qū)域和一般作用區(qū)域,在重點(diǎn)區(qū)域利用優(yōu)化插值算法避免產(chǎn)生低質(zhì)量單元。計(jì)算結(jié)果表明:改進(jìn)的WOA算法不僅適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且在保證計(jì)算精度的前提下提高了單元質(zhì)量,降低了單元數(shù)量,縮短了計(jì)算時(shí)間。 

【文章來源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

B-W剖分步驟示意圖

在水聲仿真主動(dòng)探測領(lǐng)域，艦艇復(fù)雜的艙室結(jié)構(gòu)特征會(huì)給回波信號(hào)帶來不可忽略的影響，相互鏈接的肋狀支撐結(jié)構(gòu)從一定程度上使艦艇艙室的本征振動(dòng)頻率發(fā)生改變，從而出現(xiàn)意料之外的共振峰[6]，精確模擬艙室結(jié)構(gòu)特征對(duì)于聲吶回波信號(hào)仿真及目標(biāo)識(shí)別具有重要意義。本文以潛艇結(jié)構(gòu)為例，其結(jié)構(gòu)模型也可以對(duì)艦船模型構(gòu)建產(chǎn)生良好的借鑒。某型雙殼潛艇構(gòu)建內(nèi)部艙室結(jié)構(gòu)模型如圖2所示，結(jié)構(gòu)細(xì)化如圖3所示。圖3 結(jié)構(gòu)細(xì)化示意圖

圖2 某型潛艇艙室結(jié)構(gòu)模型示意圖由于部分區(qū)域涉及流固耦合以及聲固相互作用，需要進(jìn)行網(wǎng)格加密來提高計(jì)算精度，[7]部分區(qū)域因?yàn)閱卧獢?shù)值變化梯度低，可以采用稀疏網(wǎng)格單元增加計(jì)算速度，因此需要對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)作用區(qū)域進(jìn)行權(quán)重調(diào)整。首先，以重要程度劃分，對(duì)水體和大型艙室空氣作用權(quán)重賦初始值[8]，其余結(jié)構(gòu)依次是肋板接觸區(qū)域、單一流固接觸界面、聲固耦合作用再輻射區(qū)域。通過全加密剖分下的有限元應(yīng)力分析，可以大致指定權(quán)重比例。采用模型整體最下網(wǎng)絡(luò)剖分下，潛艇艙室結(jié)構(gòu)橫切面模型對(duì)1 000 Hz平面波水平激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析如圖4所示。依據(jù)此可以大體指定艙室內(nèi)部的權(quán)重值配比。

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