伴随搅拌摩擦焊在镁合金上的广泛应用,对其隔声特性研究尤为重要,基于自适应网格技术,对搅拌摩擦焊过程进行数值模拟,为后续声学计算提供约束模态,解决了材料属性难以确定的问题,一定程度上实现了焊接与声学的结合。自行设计和制造了混响箱,用以测量焊接镁合金板的隔声量,弥补了混响室测试小试件的不足。进而使用finite element-statistical energy analysis(FE-SEA)混合法计算焊接件的隔声量,与试验结果进行对比,吻合良好,表明此方法行之有效。通过对比焊接前后镁合金板件的隔声量,发现在吻合低谷区,焊接后板件的隔声有所降低。为了研究焊接参数对隔声的影响,分别改变焊接速度和搅拌头旋转速度,观察隔声量的变化,结果表明,这些参数都需要合理的设置,并非越大或者越小越好。
为解决复杂系统多学科可靠性设计优化过程中由于存在多源不确定性和多层嵌套而导致的计算效率低的问题,将近似灵敏度技术与两级集成系统综合策略(Bi-level integrated system synthesis,BLISS)和功能测度法集成,提出一种能同时处理随机和区间不确定性的序列化多学科可靠性设计优化方法。基于概率论和凸模型对混合不确定性进行量化,提出一种随机和区间不确定性下的混合可靠性评价指标,并基于功能测度法建立多学科可靠性设计优化模型。采用近似灵敏度信息替代实际灵敏度值,将近似灵敏度技术同时嵌入多级多学科设计优化策略和多学科可靠性分析方法中,避免每轮循环都进行全局灵敏度信息的分析与迭代,提高了计算效率。基于序列化思想同时将四层嵌套的多学科可靠性设计优化循环和三层嵌套的多学科可靠性分析过程进行解耦,形成一个单循环顺序执行的多学科可靠性设计优化过程,避免了每轮循环对整个可靠性分析模型进行迭代分析的过程,减少灵敏度分析和多学科分析次数。以汽车侧撞工程设计为例,验证了该法具有同时处理随机和区间不确定性的能力,并且计算效率较传统方法分别提高了10.98%和23.63%,表明该法具有一定工程实用价值。
