【技术实现步骤摘要】
高阶梯度光滑无网格方法、系统、介质、计算机设备
本专利技术属于结构声辐射预报
，尤其涉及一种高阶梯度光滑无网格处理方法、系统、介质、计算机设备。
技术介绍
目前，声隐身性能是舰艇的重要综合性能之一，舰艇对外辐射的噪声直接决定敌方水声探测设备对我方舰艇的发现概率和探测距离，同时也影响舰艇自身声呐的探测距离，辐射噪声水平过高，严重削减舰艇的战斗性能，随着水声探测设备性能的不断提高，世界各主要舰艇强国已将低噪声水平作为新一代舰艇设计和制造的关键目标之一。在民用船舶工业领域，噪声控制是邮轮设计和制造过程中的难题，过高的噪声影响乘坐舒适感，损害旅客生理机能，还会造成船载仪器设备疲劳损坏。因此，无论是在军用舰艇还是民用船舶领域，研发优良的低噪声控制技术比以往更为紧迫。噪声的主要来源之一是结构振动产生的声辐射，准确计算出结构振动辐射的声场是噪声控制的前提，若能在设计阶段准确地进行噪声预报，预测结构的声学性能，优化声学设计和解决噪声问题，就可有效避免产品的反复设计与试制，缩短建造周期和降低前期研制费用。目前边界元法(BEM)、...
【技术保护点】
1.一种高阶梯度光滑无网格处理方法，其特征在于，所述高阶梯度光滑无网格处理方法包括：/n通过Galerkin加权参量法构建计算自由场结构声辐射的弱式无网格耦合DtN边界的数学模型；/n在弱式无网格框架下，通过高阶梯度光滑算法软化数值模型刚度及采用局部梯度光滑降低数值色散误差；/n对改进的插值移动最小二乘法和径向基点插值法优化配置。/n
【技术特征摘要】
1.一种高阶梯度光滑无网格处理方法，其特征在于，所述高阶梯度光滑无网格处理方法包括：
通过Galerkin加权参量法构建计算自由场结构声辐射的弱式无网格耦合DtN边界的数学模型；
在弱式无网格框架下，通过高阶梯度光滑算法软化数值模型刚度及采用局部梯度光滑降低数值色散误差；
对改进的插值移动最小二乘法和径向基点插值法优化配置。
2.如权利要求1所述的高阶梯度光滑无网格处理方法，其特征在于所述通过Galerkin加权参量法建立弱式无网格-DtN数学模型的方法，包括：
(1)构造满足Kroneckerdelta条件的形函数来施加DtN边界：在有限元-DtN耦合方法的基础上，通过采用改进的插值移动最小二乘法/径向基点插值法构造具有Kroneckerdelta函数性质的形函数，像有限元法一样直接施加DtN边界条件；
(2)半解析法优化确定DtN边界参数值：通过推导DtN边界因取有限项级数产生的截断误差的近似解析表达，在满足所要求声场计算精度条件下的边界空间尺度和级数项数这两个参数取值范围内，求解出最优计算效率意义下的DtN边界参数值。
3.如权利要求1所述的高阶梯度光滑无网格处理方法，其特征在于，所述通过高阶梯度光滑算法软化数值模型刚度及采用局部梯度光滑降低数值色散误差的方法包括：
(1)通过高阶梯度光滑算法对刚度进行适度软化：通过高阶梯度光滑算法并对高阶梯度光滑算法匹配最优光滑形式，使声学模型的刚度得到适度软化；
(2)应用自适应局部梯度光滑来修正刚度：构造自适应局部光滑域，将梯度光滑算法与有限元法结合，通过调节局部光滑区域来修正刚度，获得趋近真实声学刚度的模型。
4.如权利要求3所述的高阶梯度光滑无网格处理方法，其特征在于，所述高阶梯度光滑算法采用完备高阶多项式表达光滑声压梯度，采取的方案如下：
①在光滑域上，采用完备高阶多项式解析表达光滑声压梯度：
式中：x＝[x,y]；xc＝[xc,yc]表示光滑域中心；ξi为未知系数，i＝1,2,···,n；
②在光滑域上，通过使真实声压梯度与光滑声压梯度加权积分相等构建求解ξi的矩阵方程：
式中：表示第k个光滑域；表示第k个光滑域边界；Ln为的外法向量；l,h＝0,1,…,N，N为最高完备阶数；ξ＝[ξ1,ξ2,…,ξn]T；
③构造权函数(为光滑域面积)和wi(x-xc)(i＝2,3,…,n)，使上式联立方程的系数矩阵可逆，求解ξ＝[ξ1,ξ2,…,ξn]T，代入式计算
④就权函数的如何构造以...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍维，刘恒成，肖程诗，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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