圓柱殼體結(jié)構(gòu)是水下航行器的典型結(jié)構(gòu)，其振動響應(yīng)特性是圓柱殼體水下聲學(xué)預(yù)報的關(guān)鍵參數(shù)，水下圓柱殼體聲輻射快速預(yù)報對于潛艇聲隱身性能具有重要意義。傳統(tǒng)的聲輻射預(yù)報方法往往存在計算時間長、無法考慮復(fù)雜阻尼、部分區(qū)域速度信息缺失等問題，而物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PINN)與圓柱殼體振動理論相結(jié)合在振動響應(yīng)預(yù)報方向有著較大應(yīng)用前景，對于重建不完整數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)振速場/振動加速度場具有很大的技術(shù)可行性與創(chuàng)新性。本項目通過展開PINN算法與振動理論相結(jié)合的研究，重構(gòu)不同速度區(qū)域缺失情況下的振動場。

1. 建立水下典型加筋圓柱殼體的振動力學(xué)模型，結(jié)合板殼振動理論、Hamilton原理等基本力學(xué)方法推導(dǎo)了典型加筋圓柱殼體結(jié)構(gòu)的振動控制方程，研究振動理論與PINN算法融合；

2. 開展水下加筋圓柱殼體結(jié)構(gòu)振動試驗，為PINN獲取實驗數(shù)據(jù)集；

3. 進行PINN算法研究，訓(xùn)練PINN模型，準備不同稀疏度數(shù)據(jù)集，不同速度區(qū)域缺失數(shù)據(jù)集，重構(gòu)不同條件下的速度場。

本項目建立了水下典型加筋圓柱殼體的振動力學(xué)模型，結(jié)合板殼振動理論、Hamilton原理等基本力學(xué)方法推導(dǎo)了典型加筋圓柱殼體結(jié)構(gòu)的振動控制方程，通過開展力錘激勵下的水下加筋圓柱殼體結(jié)構(gòu)振動試驗獲得試驗數(shù)據(jù)進行PINN算法訓(xùn)練。

開展簡單模型的Abaqus計算，獲取仿真數(shù)據(jù)集，用于研究PINN算法，為實驗數(shù)據(jù)集訓(xùn)練探索方向。重構(gòu)了基于仿真數(shù)據(jù)的不同稀疏度速度數(shù)據(jù)、不同區(qū)域速度缺失下的速度場，基于實驗數(shù)據(jù)的不同稀疏度速度數(shù)據(jù)下的速度場，驗證誤差5%，可接受。