发明名称 一种结构噪声不确定性优化系统及方法
摘要 一种结构噪声不确定性优化系统及方法,由系统框架程序和5个子模块组成,包括:结构声学特性确定性分析模块、结构声学特性不确定性分析模块、结构噪声确定性优化模块、结构噪声不确定性优化模块及后处理模块。该方法在对结构声学特性进行确定性分析、不确定性分析的基础上实现结构噪声不确定性优化设计。该方法将处理不确定性问题的优化模型和各类算法集成到系统中,为非专业人士进行结构噪声不确定性分析、优化提供了便利的工具。
申请公布号 CN103473061B 申请公布日期 2016.09.21
申请号 CN201310415385.3 申请日期 2013.09.12
申请人 北京航空航天大学 发明人 陈稗;王晓军;邱志平;罗明强;王冲;李云龙
分类号 G06F9/44(2006.01)I 主分类号 G06F9/44(2006.01)I
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人 成金玉;贾玉忠
主权项 一种结构噪声不确定性优化系统,其特征在于包括:结构声学特性确定性分析模块、结构噪声确定性优化模块、结构声学特性不确定性分析模块、结构噪声不确定性优化模块、后处理模块及用于集成上述模块的系统框架程序;其中:结构声学特性确定性分析模块:用于实现结构声学特性确定性计算、分析的功能;从输入参数文件中解析各参数值,将参数值写入数值计算模型文件;调用声学计算软件,对数值计算模型文件进行求解计算,得到计算结果文件;从结果文件中解析出所需响应值,包括设计域声压、结构辐射总声能,写入输出响应文件;结构噪声确定性优化模块:用于实现结构噪声确定性优化设计的功能;判断确定性优化配置文件是否存在,如不存在则由确定性分析模块的输入、输出文件解析出输入参数和输出响应,如果存在则由配置文件解析,供用户进行优化设置;将用户对优化模型的设置结果,写入优化配置文件中;解析不确定性优化配置文件中的数据传入优化软件模板文件,调用优化软件对修改后的模板文件进行计算,优化结束,保存优化结果和过程数据;结构声学特性不确定性分析模块:用于进行结构声学特性不确定性分析,包括不确定性传播和指标计算两个部分;不确定性传播实现为:判断是否存在不确定性分析的输入文件,如果存在从该文件中解析出各项输入参数,如果不存在从确定性分析的输入参数文件中解析出各项输入参数,供用户进行选择和设置;根据用户对不确定性量化和不确定性传播的设置,调用相应不确定性传播算法生成若干输入参数的样本点,并多次调用确定性分析模块,得到相应的若干输出响应样本点;调用相应不确定性算法,由若干响应样本点计算出响应的不确定性分析结果;指标计算实现为:判断配置文件及其中的不确定响应分析数据是否存在;由配置文件读取响应的不确定性分析结果;调用相应指标计算算法,得到响应的可靠性或鲁棒性计算结果;将计算结果写入输出文件和配置文件;结构噪声不确定性优化模块:用于实现结构噪声不确定性优化设计的功能;判断不确定性优化配置文件是否存在,如不存在则由不确定性分析模块的输入、输出文件解析出输入参数、输出响应和不确定性指标,存在则由配置文件解析,供用户进行优化设置;将用户对优化模型的设置结果,写入优化配置文件中;解析不确定性优化配置文件中的数据传入优化软件模板文件;调用优化软件对修改后的模板文件进行计算,优化结束,保存优化结果和过程数据;后处理模块:此模块用于将优化迭代过程中的设计参数、优化变量、目标函数值、灵敏度、稳健性物理量的变化历程展示出来,并以图片格式输出;从过程数据文件中读取各物理量在优化过程中每一步迭代的数值,以表格形式显示在界面上;根据用户的选择和设置,获取相应某个物理量优化过程数据,以曲线图或折线图的形式显示;如果需要保存则将显示出的曲线图或折线图导出为图片格式;系统框架程序:用于实现各子模块的集成和数据的传递与管理,主要功能包括对结构噪声不确定性优化设计工程的建立、打开操作,以及对各子模块的调用;建立结构噪声不确定性优化设计工程,根据用户输入的路径和工程名称,在路径下建立以工程名称命名的文件夹;在文件夹中建立与结构声学特性确定性分析、结构声学不确定性分析、结构噪声确定性优化、结构噪声不确定性优化四个模块对应的文件夹;将各模块运行所需文件的模板拷贝到对应文件夹下,并对文件中的参数进行初始化;各子模块的调用时,获取工程文件夹所在路径,和优化系统所在路径,从而获得模块调用所需路径;由调用模块执行程序路径、模块调用所需的文件或文件夹路径及命令参数,生成命令行,用命令行方式调用模块。
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