ترجمه فارسی مقاله طراحی معکوس از طنین انداز آکوستیک تهویه غیر پارامتری از طریق autoencoder تغییر یافته با فضای نهفته رمزگذاری شده توسط آکوستیک

چکیده

Ventilated acoustic resonator(VAR), a type of acoustic metamaterial, emerge as an alternative for sound attenuation in environments that require ventilation, owing to its excellent low-frequency attenuation performance and flexible shape adaptability. However, due to the non-linear acoustic responses of VARs, the VAR designs are generally obtained within a limited parametrized design space, and the design relies on the iteration of the numerical simulation which consumes a considerable amount of computational time and resources. This paper proposes an acoustic response-encoded variational autoencoder (AR-VAE), a novel variational autoencoder-based generative design model for the efficient and accurate inverse design of VAR even with non-parametrized designs. The AR-VAE matches the high-dimensional acoustic response with the VAR cross-section image in the dimension-reduced latent space, which enables the AR-VAE to generate various non-parametrized VAR cross-section images with the target acoustic response. AR-VAE generates non-parameterized VARs from target acoustic responses, which show a 25-fold reduction in mean squared error compared to conventional deep learning-based parameter searching methods while exhibiting lower average mean squared error and peak frequency variance. By combining the inverse-designed VARs by AR-VAE, multi-cavity VAR was devised for broadband and multitarget peak frequency attenuation. The proposed design method presents a new approach for structural inverse-design with a high-dimensional non-linear physical response.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

تشدید کننده آکوستیک تهویه شده (VAR) ، نوعی از متاماد آکوستیک ، به عنوان جایگزینی برای کاهش صدا در محیط هایی که نیاز به تهویه دارند ، به دلیل عملکرد میرایی با فرکانس پایین و سازگاری انعطاف پذیر شکل می یابد.با این حال ، با توجه به پاسخ های آکوستیک غیرخطی از VAR ، طرح های VAR به طور کلی در یک فضای طراحی پارامتری محدود به دست می آیند و طراحی به تکرار شبیه سازی عددی متکی است که مقدار قابل توجهی از زمان و منابع محاسباتی را مصرف می کند.در این مقاله ، یک AutoEnencoder متغیر رمزگذاری شده با پاسخ آکوستیک (AR-VAE) ، یک مدل طراحی مبتنی بر AutoEcoder متغیر جدید برای طراحی معکوس کارآمد و دقیق VAR حتی با طرح های غیر پارامتری ارائه شده است.AR-VAE با پاسخ آکوستیک با ابعاد بالا با تصویر مقطع VAR در فضای نهفته کاهش یافته با ابعاد مطابقت دارد ، که AR-VAE را قادر می سازد تا با پاسخ آکوستیک هدف ، تصاویر مختلف مقطع غیر پارامتری را تولید کند.AR-VAE VAR های غیر پارامتری را از پاسخ های آکوستیک هدف تولید می کند ، که نشان می دهد 25 برابر در میانگین خطای مربع در مقایسه با روش های جستجوی پارامتر مبتنی بر یادگیری عمیق معمولی در حالی که دارای میانگین میانگین خطای مربع و واریانس فرکانس اوج است.با ترکیب VAR های با طراحی معکوس توسط AR-VAE ، VAR چند حفره برای کاهش فرکانس اوج باند پهن و چندتایی ابداع شد.روش طراحی پیشنهادی یک رویکرد جدید برای طراحی معکوس ساختاری با پاسخ فیزیکی غیرخطی بالا با ابعاد بالا ارائه می دهد.