聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析

聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖1

南京安世亞太公司



在結構減振措施中,有一種裝置叫做TLD。該裝置利用容器內液體晃蕩頻率和結構固有頻率調諧,通過優化質量比和安裝位置,來獲得有效的減振效果,工程實踐中已有大量的使用案例。本文使用聲學模塊求解水箱內液面的晃蕩頻率。



1 建模


水箱內有水,模型如下圖所示:


聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖2


材料參數

水的密度和聲速如下圖所示:

聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖3



3 網格劃分


有限元模型如下圖所示:


聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖4


4 分析設置

液面晃蕩頻率分析的設置如下:


聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖5


5 分析結果


液面延著長邊晃蕩頻率結果如下:


聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖6


6 對比理論解


根據前人的研究,液面晃蕩頻率計算公式如下:


聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖7


根據水箱的幾何特征,公式計算結果如下:

聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖8


驗證了仿真結果的正確:

聲學仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態分析的圖9

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