基于Delaunary三角剖分的WOA优化算法研究

发布时间：2021-04-11 22:40

　　针对有限元仿真网络剖分的Delaunary三角剖分在处理复杂结构时局部网络质量不佳,提出了一种针对舰艇复杂结构水声有限元仿真的改进Delaunary三角剖分的WOA优化算法。利用设置边界权重带区分计算重点区域和一般作用区域,在重点区域利用优化插值算法避免产生低质量单元。计算结果表明:改进的WOA算法不仅适用于复杂结构,而且在保证计算精度的前提下提高了单元质量,降低了单元数量,缩短了计算时间。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(05)北大核心

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【部分图文】：

B-W剖分步骤示意图

在水声仿真主动探测领域，舰艇复杂的舱室结构特征会给回波信号带来不可忽略的影响，相互链接的肋状支撑结构从一定程度上使舰艇舱室的本征振动频率发生改变，从而出现意料之外的共振峰[6]，精确模拟舱室结构特征对于声呐回波信号仿真及目标识别具有重要意义。本文以潜艇结构为例，其结构模型也可以对舰船模型构建产生良好的借鉴。某型双壳潜艇构建内部舱室结构模型如图2所示，结构细化如图3所示。图3 结构细化示意图

图2 某型潜艇舱室结构模型示意图由于部分区域涉及流固耦合以及声固相互作用，需要进行网格加密来提高计算精度，[7]部分区域因为单元数值变化梯度低，可以采用稀疏网格单元增加计算速度，因此需要对不同网络作用区域进行权重调整。首先，以重要程度划分，对水体和大型舱室空气作用权重赋初始值[8]，其余结构依次是肋板接触区域、单一流固接触界面、声固耦合作用再辐射区域。通过全加密剖分下的有限元应力分析，可以大致指定权重比例。采用模型整体最下网络剖分下，潜艇舱室结构横切面模型对1 000 Hz平面波水平激励下的结构应力分析如图4所示。依据此可以大体指定舱室内部的权重值配比。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]利用Delaunary三角网优化CORS网构的方法研究[J]. 台淼,王佩贤,姜东.  测绘科学. 2011(05)
[4]水声换能器发射性能的有限元分析[J]. 杜贻群,张恺.  四川兵工学报. 2010(12)
[5]基于GIS的高质量约束Delaunay三角网格剖分[J]. 赵晓东,晏小宝,沈永明,王亮.  地理与地理信息科学. 2010(05)
[6]基于Delaunary三角剖分的目标穿越算法[J]. 李克清.  常熟理工学院学报. 2009(02)
[7]一种基于声线理论计算非相干平均声场的方法[J]. 韩晶,黄建国,苏蔿.  系统仿真学报. 2007(16)
[8]局部网格狭长三角形的品质改善及实现[J]. 王群,李爱平,马淑梅.  同济大学学报(自然科学版). 2004(11)
[9]基于弦内角映射参数的多边形三角剖分快速优化[J]. 徐辉,张树有.  中国图象图形学报. 2004(04)
[10]任意多边形的Delaunay三角剖分[J]. 丁永祥,夏巨谌,王英,肖景容.  计算机学报. 1994(04)



本文编号：3132082