辐射声场的仿真攻略

pengweicai

基本原理：

采用有限元与边界元联合求解的方法进行仿真，利用有限元软件进行了谐响应分析，为SYSNOISE软件的边界元法声场模拟提供边界条件

分析方法一：sysnoise
      分析类型  FEM+IBEM

      将所需模型进行简化，sysnoise只接受 梁，板，壳这几类结构，对于辐射声场有贡献的基本上是板壳结构，所以其他的结构可以忽略掉。

分析方法二：ansys+sysnoise

      利用ansys有限元软件进行了谐响应分析，ansys中的计算模型可以接近实际的模型，然后提取模型表面的振速数据，导入SYSNOISE软件的边界元法模型中，作为速度边界条件。
      需要注意的，如果采用直接边界元计算，则需要保证模型是封闭的。  边界元同样尽量以板壳结构为主的部分建立模型。


分析方法三：ansys+sysnoise+ATV

    谐响应分析和边界元模型与方法二相同，这里不同的是采用ATV计算场点的声场，这种方法适合边界元模型比较大的情况。
采用ATV可以加快计算速度。



改进和优化方法

   通过建立模型的消声室，输出声功率频谱，从谱中找到峰值频率点，确定了对辐射噪声贡献较大的频率。
   然后对应那些频率点，看那些部件的振速比较大，可以通过加筋等方法，来改善。这个过程还可以通过 面板贡献量分析 来精确的仿真。
   具体方法是： 对一些比较大的面板结构，建立几个区域(面板集合), 然后计算对应峰值频率点的 贡献量， 就可以比较精确的知道 对应的频率点，具体那个部件的辐射噪声比较大。这样可以集中力量改进那些 辐射噪声比较大的 部件。







就写这些吧，以后再慢慢扩充。

[ 本帖最后由 pengweicai 于 2007-9-28 18:40 编辑 ]

w89986581

彭同学这个十一没有出去玩啊?呵呵
补充以下:方法一适合于求解流体负载不可忽略的声辐射问题;方法二只适合求解流体负载可以忽略的声辐射问题;ATV只是先求解单位振速的辐射声压再对实际振速加权而已,大型结构,多频率,多观察点的ATV计算量仍然很繁重,这是精确解所必须牺牲的代价.
还有请教以下,有没有人做过以某些方位的辐射声压而不是总的辐射声功率为优化目标的减振降噪研究?

pengweicai

没有回去，现在很穷，为了节约成本，就呆在学校了。。。。呵呵

另外：
某些方位的辐射声压？ 那需要用到面板贡献量了，应该可以做，但工作量好像比较大。

w89986581

假期一直都在忙,没有补助?:lol

我想考虑过,辐射声功率是与方位无关的量,作为优化目标最合适不过了.不过我的课题更关心有些方向的辐射声场.sysnoise中定义的面板贡献量是指以实际振速振动面板对辐射声场的贡献量,还是指以单位速度振动面板对声场的贡献量?

pengweicai

是实际振速振动面板对辐射声场的贡献量。

w89986581

有的时候，实际振动面板较大、而且加速度计数量一定的条件下，如何准确地确定当前面板对辐射声场的贡献量呢？

欧阳中华

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   有限元计算结构响应时不需要考虑流体的附加效应吗？

w89986581

重流体则需要考虑负载作用

欧阳中华

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   那么上面的方法都不使用了吧，应该如何计算..

w89986581

分析方法一：FEM+IBEM是可以的。对于内部真空外部为水的薄壳情况，耦合直接边界元方法也可以。

欧阳中华

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    内部真空外部为水的薄壳振动响应不受外面水影响？或者说在水里的响应和再空气中的响应一样？显然不是。

    也就是说计算结构响应时必然就要考虑水的影响，那么用有限元计算时如何考虑？

    理论上是流体边界元，然后耦合到结构有限元方程上去，但分别用ANASYS和sysnoise应该是怎么个过程？

pengweicai

可以在ANASYS中计算流固耦合的响应，然后提取结构表面振速，再将其添加到sysnoise中 边界元的边界，作为速度边界条件，就可以计算出辐射声场。

对于结构只有一面是有水的情况，可以直接在sysnoise中计算。

欧阳中华

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   那么就是可以认为声辐射对结构振动不耦合？

pengweicai

声辐射是结构振动产生的。 只要计算出 结构的振速 就可以得到声辐射。

耦合的介质是 流体和结构。

辐射出的 声 只是一种 机械波。

w89986581

对于重流体,必须考虑流体的负载作用啊.
ansys通过设置流体单元计算负载作用(精度未知道,个人认为比后者要差);sysnoise是直接求解耦合方程计算流体负载的(虽然仅限于薄壳问题,但是精度较高)