ANSYS中的阻尼等聲學知識及實例

李夢琪

2016年1月20日 16:03

明確ANSYS中的阻尼，聲吸收，阻抗的含義：

阻尼是指動力學問題相關的能量損失，可以在瞬態或諧波聲學中包括。聲的吸收和阻抗指壓力自由度相關的損失。ANSYS中的阻抗用來標識聲表面可以吸收能量的開關，MU指能量在指定聲表面被吸收的數量。這個用途對ANSYS是特殊的，意義比廣義聲學中更為嚴格。

　　通常的一個誤解是約束的邊界是吸收邊界。實際上這種邊界反射壓力脈沖并將其反號。各種邊界條件總結如下：

　MU值　　 DOF（自由度約束) 結果邊界條件

　u=0 　　　未約束　　　　　無壓力反號

　Mu=1 　　未約束　　　　　吸收邊界（仿佛另一側有相同材料）

　Mu=∞ 　　未約束　　　　　　壓力反向的反射邊界

　Mu=any 　約束　　　　　　　壓力反向的反射邊界

　　Mu=0 模擬剛性壁條件：無吸收，100%反射聲能。Mu<1表示（至少是典型如此）聲波從低密度流體進入高密度流體。例如聲波在空氣中傳播碰到空氣/水界面就像遇到剛性墻壁，因此Mu會很小，為0.05。在譜的另一端，MU=∞相應于壓力釋放（P=0）邊界。聲在水中傳播遇到空氣/水界面就如同是p=0邊界。這樣大的MU值可以用于模擬聲在水中傳播的空氣/水邊界。如果要模擬聲從高密度媒質到低密度媒質，設定的MU值應大于1。

　　下面例子示意了阻尼和聲吸收的使用。這個問題是聲學管，類似于管弦樂和弦，施加到一端的壓力向另一端傳遞在盡頭反射。問題包括壓力波的幾次反復，表明在管封閉端的吸收。包括了不同的阻尼值（對阻尼矩陣）和MU（吸聲端）。阻抗值對全反射邊界為0，有吸收的為1。

/show,acous,f33

*dim,dval,,5

*dim,mval,,5

dval(1)=.01 $ mval(1)=0

dval(2)=.05 $ mval(2)=.25

dval(3)=.1 $ mval(3)=.50

dval(4)=.2 $ mval(4)=.75

dval(5)=.3 $ mval(5)=1

*do,ii,1,5 ! loop on damping

*do,jj,1,5 ! loop on absorption

parsav,all ! save parameters for /clear