Biot-JCAL 模型参数的遗传算法逆推

吴 量，刘学文，熊鑫忠，庞金祥，张和伟

（1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院，上海 201620；2.上海普信科技有限公司，上海 200335）

0 引言

目前在建筑、交通领域及日常生活中，噪声污染问题愈来愈受到人们关注。多孔材料由于其特有的吸声结构以及低廉的成本，其作为吸声材料被广泛应用于各类工程场所。许多科研人员也对多孔材料吸声建模与优化进行了研究，其中对于多孔材料吸声系数表征、相关声学模型参数逆推及测试的研究尤其受到关注［1-4］。在Biot 理论［5-6］提出后，有研究者充分考虑了弹性波在弹性骨架上的损耗，结合等效流体模型如JCA（Johnson-Champoux-Allard）等提出了Biot-JCA 模型［7-8］。该理论引入了物理参数（杨氏模量、泊松比和阻尼损耗因子）表征弹性多孔材料中弹性波的损耗现象，由此引出了许多关于物理参数的测试与逆推方法。

在模型参数逆推方面，除部分研究者提出逆推方法计算等效流体模型参数外，也有对相应测试方法的研究。如在声学参数和物理参数测量方面，Salissou 等［9］提出采用压力/质量法测量多孔材料的孔隙率和密度；Tao 等［10］提出静态流阻率的测量方法；Sadouki［11］提出采用超声弯曲度测量仪测试弯曲度和两个特征长度，同时Sadouki 等［12］还提出静态热渗透因子的测试方式。关于物理参数获取，Langlois等［13］提出准静态力学测试法。在通常情况下，完全采用上述方法测试材料各种参数过程过于复杂，因此通过最优化算法逆推声学模型获得模型参数的方法是一种较好选择，如Bansod 等［14］采用粒子群优化算法逆推黄麻纤维材料关于JCA 等效流体模型的声学参数；……