水下结构声固耦合及其灵敏度分析的有限元-快速边界元法研究

项目名称： 水下结构声固耦合及其灵敏度分析的有限元-快速边界元法研究

项目编号： No.11402071

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郑昌军

作者单位： 合肥工业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 声固耦合分析是水下结构振动声学预报的基础；灵敏度分析对于水下结构的降噪设计具有重要的意义。目前，声固耦合数值分析方法主要是基于有限元法和传统边界元法相结合的方法，存在计算规模受限的问题，并且在声固耦合灵敏度分析方面的研究还比较少。鉴于此，本项目拟采用有限元法和宽频快速多极边界元法相结合的分析方法，首先研究水下结构声固耦合分析的快速算法，重点对有限元-边界元耦合系统方程的快速求解和预条件技术开展研究；然后研究水下结构声固耦合灵敏度分析的直接微分法和伴随变量法。基于以上研究，设计相应的并行化程序，编制相应的计算软件系统，并开展数值实验研究。本项目的研究成果有望解决声固耦合及其灵敏度分析的数值计算方法的计算瓶颈问题，对推动声固耦合及其灵敏度的数值分析在实际工程问题中的应用具有重要的意义。

中文关键词： 声固耦合；边界元法；宽频快速多极算法；预条件技术；灵敏度分析

英文摘要： Acoustic-structural coupling analysis is essential to the vibro-acoustic prediction of submerged structures, and sensitivity analysis is of great significance in noise reduction design. Currently, most numerical methods for acoustic-structural coupling an

英文关键词： acoustic-structural coupling；boundary element method；wideband fast multipole method；preconditioning；sensitivity analysis