1 工程背景

潛艇在水下運行中除了受振動特性分析影響，外殼還會發(fā)生振動并激勵外場海水介質形成輻射聲場。因水下潛艇自身的振動特性分析是研究其輻射聲場強度分布的基礎。潛艇水下的振動模態(tài)，稱為水下潛艇的濕模態(tài)。

建模過程中需要建立流固耦合模型，其中流體為理想流體，滿足如下基本假設：

（1）流體是無粘和可壓縮的：

（2）聲波振幅相對較窄，這樣流體密度變化較小；

（3）波傳播與熱力學過程是絕熱的。

注：例子來自《ANSYS Workbench設計、仿真與優(yōu)化 第3版》p61，原書中采用插入命令流方式實現流固耦合，之前寫過采用act插件實現，水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對比)。在ANSYS高版本中，已經帶有聲學模態(tài)分析模塊Modal Acoustics，本文將采用該模塊來分析。

2 網格劃分

導入潛艇流固耦合模型。對于潛艇實體，采用automatic method劃分方法，網格尺寸為0.8m；對于流體域，則采用hex dominant method劃分方法，網格尺寸為1.5m。

3 約束加載

在ANSYS Mechanical里面，選擇流體域為Acoustics Region；選擇結構域為Physics Region；選擇潛艇表面為留個耦合面Fluid Solid Interface；在流體域表面施加壓力載荷約束。

4 結果對比

使用聲學模態(tài)分析模塊Modal Acoustics的模態(tài)結果及振型如下，除去剛體振型，第一階模態(tài)以彎曲振動為主，與文章水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對比)一致。

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