新型逆多目标优化赋能微穿孔板设计以增强低频噪声抑制

微穿孔板因其高强度、设计简单以及在低频吸声方面的有效性，在噪声控制应用中展现出卓越的能力。传统上，微穿孔板的开发依赖于试错设计方法。尽管最近开始采用简单的基于优化的方法，但这些设计往往忽略了实际考虑因素，例如增加更多微穿孔板层所带来的成本增加，这导致了微穿孔板部署在实际可行性方面的差距。为解决此问题，本研究旨在开发一个逆多目标优化赋能框架用于微穿孔板设计，以在最小化制造成本的同时增强低频噪声抑制。具体而言，建立了一个有限元模型来进行微穿孔板的声学分析，并进行了彻底的实验验证。然后，开发了一种新颖的多目标粒子群优化算法来处理微穿孔板结构固有的混合类型且相互关联的设计变量。以高保真有限元模型为基础，多目标粒子群优化算法指导逆优化分析，以产生多个非支配解。这些解不仅避免了局部最优的陷阱，而且允许基于经验判断进行连续筛选以确保工程可行性。结果清楚地证明了所提出方法的有效性。本研究中设计的微穿孔板在减轻建筑物室内噪声方面显示出巨大潜力，可解决快速城市化和交通发展带来的噪声问题。此外，本研究中提出的新颖优化策略对其他吸声材料具有广泛的适用性。