×

圆柱风成色调的形状优化程序。 (英语) Zbl 1411.76156号

小结:提出了一种形状优化程序。它专门用于障碍物流产生的噪音。成本函数是声功率效率,它是通过音调噪声假设的单一公式直接从空气动力的波动中得出的。该力是通过无入射的凸对称障碍物上层流区二维不可压缩非定常流动的直接解估算的。边界处的无滑移条件由浸入式边界法保证,该方法允许对所有几何体使用相同的网格。障碍物的形状由4条Bézier曲线定义,受二阶连续性约束,导致4个自由度:纵横比、最大高度位置和两个曲率参数(上下)。通过粒子群优化(PSO)例程执行优化。执行了一些测试,以增加复杂性,从而将粒子群优化算法的系数调整到当前的响应面。最多16个固定纵横比(AR)下极值配置的功率效率与8之间的差异dB受约束表面或周长为dB。AR为1.5时,最佳形状为3dB的声功率比相同AR的椭圆小。使声功率最小的形状与使平均阻力最小的形状相对不同。

MSC公司:

2005年第76季度 水力和气动声学
76D55型 不可压缩粘性流体的流动控制与优化
2012年第49季度 流形上优化问题的灵敏度分析
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
74层10 流固相互作用(包括空气弹性和水弹性、孔隙率等)
第74页第10页 固体力学中其他性质的优化

软件:

mpi4py
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] Goldberg,D.E.,《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》(1989),Addison-Wesley Longman Publishing Co.,Inc.:Addison-Whesley Longman出版社,Inc.美国马萨诸塞州波士顿·Zbl 0721.68056号
[2] 斯托恩,R。;Price,K.,微分进化——连续空间上全局优化的一种简单有效的启发式方法,J global Optim,11,4341-359(1997)·Zbl 0888.90135号
[3] 多里戈,M。;马尼佐,V。;Colorni,A.,《蚂蚁系统:协作代理群体的优化》,Trans-Sys Man Cyber Part B,26,1,29-41(1996)
[4] 肯尼迪,J。;Eberhart,R.,粒子群优化,神经网络,1995年。诉讼程序。,1942-1948年IEEE国际会议第4卷(1995)
[5] Krajnovic,S.,《为提高空气动力学性能而对高速列车进行形状优化》,《机械工程师学会会刊》,F部分:《轨道与快速交通杂志》,439-452(2009)
[6] Praveen,C。;Duvigneau,R.,使用元模型和不精确预评估的低成本粒子群算法:在空气动力学形状设计中的应用,Comput Methods Appl Mech Eng,198,91087-1096(2009)·Zbl 1229.74112号
[7] Beigmoradi,S。;哈贾布多拉希,H。;Ramezani,A.,《使用混合稳健参数设计、人工神经网络和遗传算法方法对简化汽车模型后端进行多目标气动声学优化》,《计算流体》,90,增补C,123-132(2014)
[8] 姚,S.B。;Guo,D.L。;孙,Z.X。;Chen,D.W。;Yang,G.W.,高速列车车头的参数化设计与优化,Optim Eng,17,3,605-630(2016)
[9] 威廉姆森,C.H.K.,《圆柱尾迹中的涡动力学》,《流体力学年鉴》,第28期,第1477-539页(1996年)
[10] Roshko,A.,《钝体空气动力学透视》,《风力工程与工业空气动力学杂志》,49,1,79-100(1993)
[11] 金·W·F。;Pfizenmaier,E.,《不同截面圆柱周围流动产生的声音的实验研究》,J sound Vib,328,3,318-337(2009)
[12] Samion,S.R.L。;阿里,M.S.M。;阿布。;杜兰,C.J。;Porteous,R.Z.-Y.,带有下游楔子的方形圆柱体的空气动力学声音,Aerosp Sci-Technol,53,增补C,85-94(2016)
[13] 贝克尔,S。;哈恩,C。;Kaltenbacher,M。;Lerch,R.,不同几何形状壁装圆柱的流致噪声,AIAA J,46,9,2265-2281(2008)
[14] Goldstein,D。;Handler,R.公司。;Sirovich,L.,用外力场模拟无滑移流动边界,计算物理杂志,105,2,354-366(1993)·Zbl 0768.76049号
[15] Peskin,C.S.,《浸没边界法》,《数值学报》,第11期,第479-517页(2002年)·Zbl 1123.74309号
[16] Margnat,F。;莫里尼雷,V。;Gervais,Y.,使用DNS和虚拟边界法在平板上流动冲击辐射的噪声,国际航空声学杂志,4(1-2),117-134(2005)
[17] 德根,C。;Farhat,C.,非结构化动态网格的三维扭转弹簧模拟方法,计算结构,80,3-4,305-316(2002)
[18] de Boer,A。;范德肖特,M。;Bijl,H.,基于径向基函数插值的网格变形,计算结构,85,11-14,784-795(2007)
[19] Curle,N.,《固体边界对空气动力声音的影响》,Proc R Soc Lond A,231,1187,505-514(1955)·兹比尔0067.43104
[20] Lighthill,M.J.,《关于空气动力学产生的声音i.一般理论》,Proc R Soc Lond A,211,1107,564-587(1952)·Zbl 0049.25905号
[21] Margnat,F.,矩形圆柱入射时辐射的空气动力噪声的混合预测,计算流体,109,13-26(2015)·Zbl 1390.76825号
[22] Laizet,S。;Lamballais,E.,《不可压缩流的高阶紧致格式:一种具有准谱精度的简单高效方法》,《计算物理杂志》,228,16,5989-6015(2009)·Zbl 1185.76823号
[23] Margnat,F。;Moriniére,V.,浸没边界法在锐边物体上非定常流动中的行为,计算流体,38,6,1065-1079(2009)·Zbl 1242.76247号
[24] 埃里克·兰巴莱;Silvestrini,J.H.,混合层与圆柱尾迹相互作用的直接数值模拟,J Turbul,3,N28(2002)
[25] 井上,O。;Hatakeyama,N.,均匀流中二维圆柱的发声,流体力学杂志,471285-314(2002)·Zbl 1026.76045号
[26] Inasawa,A。;Asai,M。;Nakano,T.,低马赫数下不同长宽比矩形圆柱后流动中的声音产生,《计算流体》,82,增补C,148-157(2013)·Zbl 1290.76050号
[27] Shi,Y。;Eberhart,R.,改进的粒子群优化器,IEEE进化计算程序国际会议。IEEE计算智能世界大会,69-73(1998)
[28] 波利·R。;肯尼迪,J。;Blackwell,T.,粒子群优化,swarm Intell,1,1,33-57(2007)
[29] Dalcín,L。;巴兹·R。;斯托蒂,M。;D‘Elía,J.,Mpi for python:性能改进和Mpi-2扩展,J Parallel Distrib Comput,68,5655-662(2008)
[30] Clerc,M.,粒子群优化(2006),ISTE·Zbl 1130.90059号
[31] Bonyadi,M.R。;Michalewicz,Z.,《单目标连续空间问题的粒子群优化:综述》,Evol-Comput,25,1,1-54(2017)
[32] Liu,Q.,粒子群优化的二阶稳定性分析,进化计算,23,2,187-216(2015)
[33] Yang,X.-S.,工程优化:元启发式应用简介(2010),John Wiley&Sons
[34] Trelea,I.C.,《粒子群优化算法:收敛分析和参数选择》,Inf Process Lett,85,6,317-325(2003)·Zbl 1156.90463号
[35] 平托,W.J.G.S。;Margnat,F.,《紧凑钝体上方流动诱发噪声的形状优化》,国际计算流体动力学会议(ICCFD10),7月9日至13日,西班牙巴塞罗那(2018)
[36] Avital,E.J。;Sandham,N.D。;Luo,K.H.,解不可压navier-stokes方程的拉伸笛卡尔网格,国际数值方法流体,33,6,897-918(2000)·Zbl 0980.76057号
[37] Sohankar,A。;诺伯格,C。;Davidson,L.,低雷诺数绕方形柱体的迎角流动:阻塞、涡旋脱落开始和出口边界条件的研究,国际数值方法流体杂志,26,1,39-56(1998)·Zbl 0910.76067号
[38] Roshko,A.,《关于涡街湍流尾迹的发展》,NACA技术报告(1953年),国家航空咨询委员会
[39] Norberg,C.,《雷诺数和低强度自由流湍流对圆柱绕流的影响》,Publ。87/2,查默斯理工大学应用热力学和流体力学系(1987年):查默斯科技大学瑞典哥德堡分校
[40] Hammache,M。;Gharib,M.,《圆柱平行和斜向涡脱落的实验研究》,《流体力学杂志》,232567-590(1991)
[41] Barkley,D。;Henderson,R.D.,圆柱尾迹的三维浮体稳定性分析,流体力学杂志,322,215-241(1996)·兹伯利0882.76028
[42] Pier,B.,《圆柱尾迹有限振幅涡脱落的频率选择》,《流体力学杂志》,458407-417(2002)·Zbl 1060.76031号
[43] Posdziech,O。;Grundmann,R.,《二维圆柱绕流基本量数值计算的系统方法》,《流体结构杂志》,23,3,479-499(2007)
[44] Qu,L。;诺伯格,C。;戴维森,L。;彭,S.-H。;Wang,F.,雷诺数在50和200之间时流过圆柱体的流动定量数值分析,J Fluids Struct,39,增补C,347-370(2013)
[45] Franke,R。;Rodi,W。;Schönung,B.,圆柱体层流涡切流的数值计算,《风力工程与工业空气动力学杂志》,35,附录C,237-257(1990)
[46] Sohankar,A.D.L。;Norberg,C.,方形二维圆柱体周围非定常流动的数值模拟,第12届澳大利亚流体力学会议,517-520(1995)
[47] Robichaux,J。;巴拉昌达尔,S。;Vanka,S.P.,方柱尾迹的三维floquet不稳定性,Phys。流体,11,3,560-578(1999)·Zbl 1147.76482号
[48] Sharma,A。;Eswaran,V.,《二维层流状态下穿过方形圆柱体的热量和流体流动》,《数值传热》,a部分,45,3,247-269(2004)
[49] Sen,S。;米塔尔,S。;Biswas,G.,《低雷诺数下流过方形圆柱体的流动》,《国际数值方法流体》,67,9,1160-1174(2011)·Zbl 1426.76303号
[50] Maekawa,N.M.P.T.,《计算机辅助设计和制造的形状查询》(2002),柏林-海德堡施普林格出版社·Zbl 1035.65016号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。