基于比例系数-有效独立法对圆柱壳声辐射预报的测点优化布置研究

余 鹏，陈美霞，谢 坤

（华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉430074）

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圆柱壳结构作为潜艇的主要组成部分，对其振动响应及辐射声场的研究具有重要科学意义和实用价值。如何合理布置圆柱壳上的一系列传感器来对壳体的振动响应进行监测和预报，进而进行针对性的控制就显得非常重要。

目前针对圆柱壳结构的传感器优化布置，主要有两种方法：一是文献[1]中提出的均匀布置方法，即沿圆柱壳周向和轴向等间距地布置一系列测点，通过分析不同间距时得到的预报结果确定合适的测点布置方案。随后，大部分学者[2-4]均是采用的均匀测点布置方法，这种方法虽能得到准确的预报结果，但对测点数目要求较高，且在测点位置的选取上具有很大的盲目性和主观性；二是文献[5]中以模态矩阵的条件数为目标函数，采用逐步削减的方法确定测点布置方案。这种方法可有效地避免测点选取的不确定性，但对于频段较高时的振动响应预报，因其模态密集，很难得到准确的模态信息，从而对振动响应结果产生很大的误差。

Kammer[6]在对大型空间结构传感器优化布置研究中提出的有效独立法（effective independence，EI）是目前应用最广泛的方法之一。其基本思想是按照各待选测点对目标模态矩阵线性独立性贡献大小进行排序，以优化Fisher 信息矩阵，用迭代的方法逐步删除线性独立贡献量小的测点位置，直至达到指定的测点数。针对不同类型的结构，众多学者……