关于声阻抗边界条件的应用

难渡秋心

              看那本《从入门到精通》的书中，一直以为阻抗边界条件其实和PML、AML一样，只是用来定义声音的无反射边界而已。后来在一篇论文里《Numerical evaluation of source-receiver transfer functions with the Fast Multipole Boundary Element Method for predicting pass-by noise levels of automotive vehicles》以及相应的另一篇中有一句话，是the application of the interior impedance boundary condition for the suppression of fictious eigenfrequencies,而采用这种方法的原因是，这些频率are resonant frequencies of the interior cavities that are enclosed by the BEM surface mesh.at these frequencies the solution the surface unknowns in non-unique.           不明白这倒底表示什么，想来作者想说的是，可以用阻抗边界条件来抑制负频率吗？为什么会因为车体结构上的频率与这些谐振频率的问题，就需要去抑制它呢？这种方法的原理，可以有老师用直观的方法来指导下吗？

song0404

首先你的理解不对，阻抗是一种属性，你看一下定义就知道，并不是和pml一样的作用。
其次你说的这个问题只有在BEM中才存在，由于BEM存在特征频率不唯一的问题，也就是假频问题，具体为什么呢？这是一个纯粹的数学问题，要追溯到较老的paper去看。
再次文中说的这个用阻抗加在结构内部的方法应该是针对间接BEM的，采用这种方法可以在一定程度上来避免频率不唯一现象，但是并不能完全消除，至少按照我的经验，不能达到令人完全满意的效果。不过很多人都采用这种办法来做。

难渡秋心

song0404 发表于 2014-9-1 22:12
首先你的理解不对，阻抗是一种属性，你看一下定义就知道，并不是和pml一样的作用。
其次你说的这个问题只 ...

对对，确实是这个问题，不好意思，这个问题之前没有描述清楚，确实是在快速多极边界元中使用的，模型是一辆车的结构模型。只是有些我不明白，对于一辆车，它的结构网格是面网格，我知道可以对面网格进行定义吸声面板属性，可以使用阻抗，只是，什么叫在结构内部施加阻抗呢，而且作者施加的阻抗却是声学特性阻抗，作者是这样说的：since the solver is based on the indirect BEM formulation, irregular frequencies are treated by the application of an impedance boundary condition with the characteristic inpedance of air, being 416.3kg/m2s,on the interior surface of the mesh.

这就是不明白的地方，它有结构面网格，做声传递函数就是定义声源定义接收点来计算声音传递函数，那么自然是有声学网格，这声学网格一定是在结构网格上提取的，想来对于一个结构网格提取声学网格，它是结构网格的外表面还是内表面呢？毕竟结构网格定义的是面网格。那么，施加的这个阻抗边界，倒底表示什么呢？

谢谢你帮忙指导。

song0404

难渡秋心 发表于 2014-9-2 16:22
对对，确实是这个问题，不好意思，这个问题之前没有描述清楚，确实是在快速多极边界元中使用的，模型是一 ...

你能细究paper是一件很好的事情，但是我建议你先看一些更基本的论文或者相关书籍。你的问题还是像我说的，这种方法只用于间接边界元（IDBEM），那么你就要知道什么是IDBEM，跟DBEM不一样，他的声学网格自然是包括两面的，因为他的速度势就是两面的，这样就有了在内部加阻抗来避免伪频的方法；对于直接边界元就不适用哈

难渡秋心

song0404 发表于 2014-9-2 17:43
你能细究paper是一件很好的事情，但是我建议你先看一些更基本的论文或者相关书籍。你的问题还是像我说的 ...

谢谢你，我想我明白了。你说的意思，我举个简单例子描述下，是不是这样？
假设对于一个中空的圆柱，我对它划分体网格作为结构网格，再提取面网格作为声学网格，刚这个声学网格是包含内外层的，那么在间接边界元计算中，对于这个结构网格，如果对于内层定义阻抗边界条件，就可以在一定程度上抑制在计算中出现的假频现象，是不是？

那么，如果这个结构网格是壳单元呢？比如，我画一辆车，对于这个车的画法，通过创建一些点构成线，由线组成线框构成车辆不同的部分，如玻璃、橡胶轮胎、钢车身等，在Hypermesh中划分壳单元，然后再导入到Virtual.Lab中对这几个部分分别进行定义材料和属性，对这个结构壳单元施加一定的厚度。同是，对这个由壳单元组成的网格进行抽取面网格，形成声学网格。只是这样的话，这个声学网格和结构网格实际上就只有一层，那么如何进行内部定义声阻抗特性来抑制假频呢？

不知道我理解的对不对，还是我问题描述得是否正确，毕竟关于Virtual.Lab 的指导书，一共就只有《高级应用实例》和《从入门到精通》，其中有些可能是理解得不对。谢谢你。

song0404

难渡秋心 发表于 2014-9-3 20:08
谢谢你，我想我明白了。你说的意思，我举个简单例子描述下，是不是这样？
假设对于一个中空的圆柱，我对 ...

说的太复杂了，我大概明白你的意思，结构网格跟声学网格不一样的，你设置的厚度什么的只对结构板壳有用，声学网格就是面网格，你的实体单元是可以提取面网格作为声学网格的，壳网格是否可以提取我不确定，具体你可以操作一下。不过你壳单元有了，声学单元不就有了吗，对于封闭的车身，内部就可以加阻抗了呗。

难渡秋心

song0404 发表于 2014-9-3 23:00
说的太复杂了，我大概明白你的意思，结构网格跟声学网格不一样的，你设置的厚度什么的只对结构板壳有用， ...

你好，我做了一试验。设想空间有一个封闭的正方体，设想这个正方体就相当于车身。我画了它的8个顶点，然后形成正方体的6个面，对于这6个面划分了面网格，作为结构网格。由于这个正方体是封闭的，我对它进行的面的提取，作为声学网格。而这样的话，结构网格是壳单元，虽然对它指定了厚度，相当于车身的厚度，但是单元类型是壳单元，所以不存在外表面和内表面，那么要如何对这个结构内表面定义阻抗边界条件来抑制IDBEM中的假频呢？

由于车身厚度相对于车身长度来说实在太小，划分体网格确实很困难。

kscandal

这个 学习了 希望尽快掌握

song0404

难渡秋心 发表于 2014-9-4 20:06
你好，我做了一试验。设想空间有一个封闭的正方体，设想这个正方体就相当于车身。我画了它的8个顶点，然 ...

你是做外场噪声嘛？内场噪声就没有这个问题，如果是用IDBEM算外场噪声，可以在你的正方体内部加阻抗，具体设置我不知道在软件里面怎么操作，你可以看看教程

难渡秋心

song0404 发表于 2014-9-22 15:20
你是做外场噪声嘛？内场噪声就没有这个问题，如果是用IDBEM算外场噪声，可以在你的正方体内部加阻抗，具 ...

谢谢，我理解了，帮助文档中有说明，我只需要在将阻抗加在单元的negative上就好，谢谢你好心的答复，希望我这个答案可以在以后帮到你。