金属泡沫因其独特的特性被认为是最新的吸声材料之一。通过确定吸声材料的结构特性来预测其声学行为是一种最有效的方法。不幸的是,直接测量这些参数通常很困难。目前,已经有声学模型显示吸声体形貌和吸声系数(SAC)之间的关系。通过优化对SAC有效的参数,可以获得每个频率下的最大SAC。在本研究中,使用基准测试方法,在MATLAB编码软件中验证了Lu提出的模型。然后,使用局部搜索算法(LSA)对金属泡沫形貌参数进行优化。优化参数有三个因素,包括孔隙率、孔径和金属泡沫孔开口尺寸。优化应用于500至8000 Hz的宽频带。预测值与Lu模型得到的基准数据一致。在 500 至 800 Hz 的频率范围内,孔隙率为 50% 至 95%,孔径为 0.09 至 4.55 mm,孔开口尺寸为 0.06 至 0.4 mm,可获得最高的 SAC。在大多数频率下,孔开口尺寸的最佳量为 0.1 mm,可获得最高的 SAC。结论是,所提出的 LSA 方法可以根据 Lu 模型优化影响 SAC 的参数。所提出的方法可以作为优化金属泡沫微观结构参数以提高任何频率下的 SAC 的可靠指导,并可用于制造优化的金属泡沫。
CO1:应用矩阵理论和向量微积分的概念。 CO2:开发求解微分方程的分析方法。 CO3:应用有限差分和有限体积法求解微分方程。 CO4:在工程问题中实施分析和计算技术。矩阵线性方程组的数学运算、一致性 - 向量空间、线性相关性和独立性、基础和维度 - 线性变换 - 投影 - 正交矩阵、正定矩阵、特征值和特征向量、矩阵的相似性、对角化、奇异值分解。矢量场、线积分、曲面积分 - 变量变换、格林定理、斯托克斯定理和散度定理。常微分方程 (ODE)、初值问题及其求解技术、二阶常微分方程的通解、齐次和非齐次情况、边界值问题、Sturm-Liouville 问题和 ODE 系统 - 偏微分方程 (PDE)、柯西问题、特征法、二阶 PDE 和分类、边界条件类型、热、波和拉普拉斯方程的公式和解。使用 MATLAB/python 进行 ODE 和 PDE 的数值实现 - ODE:初值问题:一阶和高阶方法、边界值问题、射击方法、数据拟合、最小二乘 - 标量传输方程的一阶和高阶数值方法、热、波和拉普拉斯方程的有限差分方法。与该计划相关的案例研究:地震波的声学模型、非均匀介质中的扩散、两个平板之间的流动发展、焊接问题、固体材料中的热传导、扩散的相场解(Allen Cahn 1D 解)、两个或多个分子与 Lennard-Jones 势相互作用的解等。
摘要 - 表达文本到语音(TTS)的目的是通过不同的口语风格综合语音,以更好地反映人类的语音模式。在这项研究中,我们试图使用自然语言作为一种提示,以控制合成语音中的样式,例如,“充满悲伤的情绪中的叹气语调,并有些无助的感觉”。考虑到没有现有的TTS语料库适合基于这项新型任务,我们首先构建了语音语料库,其语音样本不仅用内容转录,而且还具有自然语言的样式描述。然后,我们提出了一种表现力的TTS模型,名为Constructtts,该模型在以下方面是新颖的:(1)我们充分利用了自我监督的学习和跨模式公制学习,并提出了一种新颖的三阶段训练程序,以获得一种可有效地嵌入良好的句子模型,可以有效地从样式中捕获促进语音和对照式的演讲风格,从而有效地捕获语义信息。(2)我们建议在离散的潜在空间中对声学特征进行建模,并训练一种新型的离散扩散概率模型,以生成载体定量(VQ)声音令牌,而不是常用的MEL频谱图。(3)我们在声学模型培训期间共同应用共同信息(MI)估计和最小化,以最大程度地减少扬声器和样式的MI,避免使用样式提示中可能的内容和扬声器信息泄漏。已经进行了广泛的客观和主观评估,以验证指令的有效性和表现力。实验结果表明,指令可以通过控制口语样式的样式来合成高层和自然语音。
总课时:52 课程成果: CO1:应用矩阵理论和向量微积分的概念 CO2:开发求解微分方程的分析方法 CO3:应用有限差分和有限体积方法求解微分方程 CO4:在工程问题中实施分析和计算技术 矩阵的数学运算、线性方程组、一致性、向量空间、线性相关和独立性、基和维数、线性变换、投影、正交矩阵、正定矩阵、特征值和特征向量、矩阵的相似性、对角化、奇异值分解、矢量场、线积分。曲面积分、变量变换、格林定理、斯托克斯定理和散度定理 常微分方程 (ODE)、初值问题及其求解技术、二阶常微分方程的通解、齐次和非齐次情况、边界值问题、Sturm-Liouville 问题和 ODE 系统。偏微分方程 (PDE)、柯西问题、特征法、二阶 PDE 和分类、边界条件类型、热、波和拉普拉斯方程的公式和解。使用 MATLAB/Python 进行 ODE 和 PDE 的数值实现:ODE:初值问题:一阶和高阶方法、边界值问题、射击方法、数据拟合、最小二乘、标量传输方程的一阶和高阶数值方法、热、波和拉普拉斯方程的有限差分方法。与该项目相关的案例研究:地震波的声学模型、非均匀介质中的扩散、两个平板之间的流动发展、焊接问题、固体材料的热传导、扩散的相场解(Allen Cahn 1D 解)、具有 Lennard-Jones 势的两个或多个分子相互作用的解等。参考文献:[1] Lay, DC, Lay, SR 和 McDonald, JJ,2016 年,《线性代数及其应用》。Pearson,美国。[2] Kreyszig, E.,2011 年,《高等工程数学》,Wiley,印度。[3] Simmons, GF,2011 年,《微分方程及其应用和历史记录》,McGraw Hill,美国。[4] Sneddon,印第安纳州,2006 年,《偏微分方程元素》,多佛,美国。 [5] Rao, KS,2010 年,《偏微分方程简介》,Prentice-Hall,印度。[6] Butcher, JC,2003 年,《常微分方程的数值方法》,Wiley,美国。[7] Thomas, JW,2013 年,《数值偏微分方程:有限差分法》,Springer,瑞士。[8] Versteeg, HK 和 Malalasekera, W.,2007 年,《计算流体力学简介:有限体积》