現(xiàn)代聲學(xué)理論基礎(chǔ)的案例
（好書(shū)分享）現(xiàn)代聲學(xué)理論基礎(chǔ)-2004-馬大猷
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汽車(chē)NVH及聲學(xué)測(cè)試及分析理論基礎(chǔ)
此次課程將為您介紹NVH和聲學(xué)工程的基礎(chǔ)知識(shí)，包括闡述不同類(lèi)型的噪聲、說(shuō)明如何應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題以及如何詮釋測(cè)試或仿真結(jié)果等。由此，您將獲得啟發(fā)，以在開(kāi)發(fā)流程早期階段及早解決NVH問(wèn)題，進(jìn)而避免代價(jià)高昂的重新設(shè)計(jì)。
本次課程中，您將學(xué)習(xí)到：
· NVH工程的挑戰(zhàn)和應(yīng)用有哪些？
· 如何分析傳動(dòng)系統(tǒng)NVH和集成問(wèn)題？
· 如何解決車(chē)內(nèi)NVH問(wèn)題并保證駕駛舒適度？
· 通過(guò)噪聲有哪些影響，以及如何衡量和解決通過(guò)噪聲？
開(kāi)課時(shí)間：2月21日周四 晚上 8:00
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展開(kāi) 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列43：聲學(xué)分析(2)-邊界元
（原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載請(qǐng)說(shuō)明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問(wèn)題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開(kāi)發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過(guò)進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過(guò)自研求解器和商軟的結(jié)果比較來(lái)驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來(lái)研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來(lái)研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問(wèn)題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問(wèn)題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
展開(kāi) 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列44：聲學(xué)分析（3）-濕模態(tài)
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問(wèn)題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開(kāi)發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過(guò)進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元軟件iSolver，通過(guò)自研CAE軟件和商軟的結(jié)果比較來(lái)驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來(lái)研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來(lái)研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問(wèn)題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問(wèn)題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
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有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列42： 聲學(xué)分析(1)-有限元
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問(wèn)題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開(kāi)發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過(guò)進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過(guò)自研求解器和商軟的結(jié)果比較來(lái)驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來(lái)研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來(lái)研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問(wèn)題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問(wèn)題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
展開(kāi) 聲學(xué)基礎(chǔ)：聲波的特性介紹 附聲學(xué)基礎(chǔ)杜功煥下載
下載地址：聲學(xué)基礎(chǔ)杜功煥
現(xiàn)代聲學(xué)與CAE工程仿真
現(xiàn)代聲學(xué)的研究及應(yīng)用是及其廣泛的，小到一個(gè)音樂(lè)耳機(jī)的質(zhì)量，大到汽車(chē)的噪聲處理，甚至潛艇在水下的隱身性能，都與聲學(xué)有著密切的關(guān)系。今天大家就和牛博士一起來(lái)窺探一下聲學(xué)的神秘吧。
美國(guó)蘋(píng)果公司的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用來(lái)測(cè)試iPhone，iPad等設(shè)備
現(xiàn)代聲學(xué)
雖然整個(gè)聲學(xué)是以物理定理為基礎(chǔ)而建立的，但物理聲學(xué)（Physical Acoustics）作為聲學(xué)的基本分支有別于其它聲學(xué)分支，其所涉內(nèi)容屬于基礎(chǔ)性的，其所關(guān)心的是聲傳播的基本現(xiàn)象和規(guī)律，包括聲反射、折射、透射、干涉、衍射、散射、吸收，物質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)，以及聲與物質(zhì)的相互租用，等等。所以，物理聲學(xué)構(gòu)成了聲學(xué)的內(nèi)核。其它聲學(xué)分支大多從物理聲學(xué)分化發(fā)展而來(lái)的，并形成了各自專(zhuān)業(yè)的特色，且具有不同程度的工程與應(yīng)用的特點(diǎn)。
經(jīng)典聲學(xué)本質(zhì)上是物理聲學(xué)，它以物理學(xué)的方法和理論，研究聲學(xué)的基本問(wèn)題。物理聲學(xué)以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)，因此之故，早期把波動(dòng)聲學(xué)視為物理聲學(xué)，以有別于與之相對(duì)的幾何聲學(xué)。近代以來(lái)，凡聲學(xué)問(wèn)題，大多以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的，若再把物理聲學(xué)與波動(dòng)聲學(xué)等價(jià)，則未免把物理聲學(xué)涵蓋及整個(gè)聲學(xué)學(xué)科，似有不妥。
從經(jīng)典聲學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代聲學(xué)，物理聲學(xué)之內(nèi)涵雖處于不斷演進(jìn)之中，但作為聲學(xué)學(xué)科之核心，它始終以聲現(xiàn)象的物理機(jī)理和規(guī)律作為其基本的研究對(duì)象和范疇，其中涉及兩個(gè)兩方面。
其一，凡聲學(xué)中所涉及的聲學(xué)基本問(wèn)題，均屬于物理聲學(xué)的研究對(duì)象。當(dāng)代物理聲學(xué)的前沿研究領(lǐng)域包括，周期和復(fù)雜聲學(xué)介質(zhì)的聲的傳播（反射、散射、透射、折射等），振動(dòng)與聲的非線性和聲孤立子現(xiàn)象，極端環(huán)境或條件下的聲奇異現(xiàn)象，等等。此外，其它聲學(xué)分支的部分基礎(chǔ)性研究?jī)?nèi)容，也屬于物理聲學(xué)。例如，水聲學(xué)雖然獨(dú)立于物理聲學(xué)，但是涉及聲在海洋復(fù)雜環(huán)境下傳播等問(wèn)題，當(dāng)屬于物理聲學(xué)無(wú)疑。
展開(kāi) 現(xiàn)代聲學(xué)與CAE工程仿真
現(xiàn)代聲學(xué)的研究及應(yīng)用是極其廣泛的，小到一個(gè)音樂(lè)耳機(jī)的質(zhì)量，大到汽車(chē)的噪聲處理，甚至潛艇在水下的隱身性能，都與聲學(xué)有著密切的關(guān)系。
美國(guó)蘋(píng)果公司的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室用來(lái)測(cè)試iPhone等設(shè)備
現(xiàn)代聲學(xué)
雖然整個(gè)聲學(xué)是以物理定理為基礎(chǔ)而建立的，但物理聲學(xué)（Physical Acoustics）作為聲學(xué)的基本分支有別于其它聲學(xué)分支，其所涉內(nèi)容屬于基礎(chǔ)性的，其所關(guān)心的是聲傳播的基本現(xiàn)象和規(guī)律，包括聲反射、折射、透射、干涉、衍射、散射、吸收，物質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)，以及聲與物質(zhì)的相互租用，等等。所以，物理聲學(xué)構(gòu)成了聲學(xué)的內(nèi)核。其它聲學(xué)分支大多從物理聲學(xué)分化發(fā)展而來(lái)的，并形成了各自專(zhuān)業(yè)的特色，且具有不同程度的工程與應(yīng)用的特點(diǎn)。
經(jīng)典聲學(xué)本質(zhì)上是物理聲學(xué)，它以物理學(xué)的方法和理論，研究聲學(xué)的基本問(wèn)題。物理聲學(xué)以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)，因此之故，早期把波動(dòng)聲學(xué)視為物理聲學(xué)，以有別于與之相對(duì)的幾何聲學(xué)。近代以來(lái)，凡聲學(xué)問(wèn)題，大多以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的，若再把物理聲學(xué)與波動(dòng)聲學(xué)等價(jià)，則未免把物理聲學(xué)涵蓋及整個(gè)聲學(xué)學(xué)科，似有不妥。
從經(jīng)典聲學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代聲學(xué)，物理聲學(xué)之內(nèi)涵雖處于不斷演進(jìn)之中，但作為聲學(xué)學(xué)科之核心，它始終以聲現(xiàn)象的物理機(jī)理和規(guī)律作為其基本的研究對(duì)象和范疇，其中涉及兩個(gè)兩方面。
其一，凡聲學(xué)中所涉及的聲學(xué)基本問(wèn)題，均屬于物理聲學(xué)的研究對(duì)象。當(dāng)代物理聲學(xué)的前沿研究領(lǐng)域包括，周期和復(fù)雜聲學(xué)介質(zhì)的聲的傳播（反射、散射、透射、折射等），振動(dòng)與聲的非線性和聲孤立子現(xiàn)象，極端環(huán)境或條件下的聲奇異現(xiàn)象，等等。
此外，其它聲學(xué)分支的部分基礎(chǔ)性研究?jī)?nèi)容，也屬于物理聲學(xué)。例如，水聲學(xué)雖然獨(dú)立于物理聲學(xué)，但是涉及聲在海洋復(fù)雜環(huán)境下傳播等問(wèn)題，當(dāng)屬于物理聲學(xué)無(wú)疑。生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)也是獨(dú)立的聲學(xué)分支，其研究的重點(diǎn)是超聲在生物醫(yī)學(xué)診斷與治療上的具體應(yīng)用。
展開(kāi) Hyundai現(xiàn)代輕卡駕駛室聲學(xué)包仿真與驗(yàn)證
在現(xiàn)代卡車(chē)項(xiàng)目中，用戶有兩個(gè)目標(biāo)：
在保持成本不變的前提下，優(yōu)化聲學(xué)包，降低車(chē)內(nèi)聲壓級(jí)
在保持車(chē)內(nèi)聲學(xué)特性水平不變的前提下，降低聲學(xué)包成本
圖1 現(xiàn)代卡車(chē)測(cè)試車(chē)輛
樣車(chē)測(cè)試：
此項(xiàng)目的測(cè)試分析工作主要是為統(tǒng)計(jì)能量分析模型提供載荷數(shù)據(jù)，也就是運(yùn)行工況下的聲源能量。使用Brüel & Kj?r公司傳遞路徑分析（SPC）軟件，找出對(duì)車(chē)內(nèi)聲學(xué)特性貢獻(xiàn)最大的源，以此驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)能量分析模型。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后的模型，才可以用于下一步的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。
圖2 整車(chē)傳遞路徑分析（SPC）測(cè)試，紅色為空氣聲源，綠色為結(jié)構(gòu)聲源
仿真分析：
統(tǒng)計(jì)能量分析方法（SEA）是分析中高頻聲學(xué)特性的重要方法?？臻g被分割成若干個(gè)獨(dú)立區(qū)域，聲音能量從聲源位置經(jīng)過(guò)各個(gè)獨(dú)立區(qū)域，傳遞至耳部位置。傳遞過(guò)程中，在區(qū)域內(nèi)部還考慮了內(nèi)部能量損耗。此項(xiàng)目使用了ESI公司的VA one軟件，對(duì)車(chē)內(nèi)車(chē)外噪聲進(jìn)行了建模分析。
圖3 車(chē)內(nèi)噪聲統(tǒng)計(jì)能量分析模型
改善方案：
為了完成第一個(gè)目標(biāo)——同樣的成本、更好的性能——主要的修改位置為地板聲學(xué)材料，通過(guò)調(diào)整兩種聲學(xué)材料的厚度，在成本不變的情況下，降低車(chē)內(nèi)聲壓級(jí)。
為了完成第二個(gè)目標(biāo)——同樣的性能、更低的成本—— 減少地板隔音材料厚度，減少前、側(cè)、后部的內(nèi)飾厚度，減少后地板發(fā)動(dòng)機(jī)隔音材料厚度等。
Sound Answers公司（現(xiàn)為Brüel & Kj?r公司工程咨詢部門(mén)）在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)試驗(yàn)部分利用SPC軟件分析車(chē)內(nèi)空氣聲貢獻(xiàn)（Air-born Contribution）和聲源能量，對(duì)ESI公司的SEA模型進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后，由ESI公司進(jìn)行聲學(xué)包優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代卡車(chē)的技術(shù)目標(biāo)。
展開(kāi) 現(xiàn)代機(jī)械強(qiáng)度理論及應(yīng)用
現(xiàn)代機(jī)械強(qiáng)度理論及應(yīng)用.part1.rar
現(xiàn)代機(jī)械強(qiáng)度理論及應(yīng)用.part2.rar
現(xiàn)代機(jī)械強(qiáng)度理論及應(yīng)用.part3.rar
【免費(fèi)直播】B&K聲學(xué)與振動(dòng)官方課程-聲學(xué)測(cè)量基礎(chǔ)
培訓(xùn)內(nèi)容
為幫助用戶更好地掌握聲學(xué)測(cè)量技術(shù)，本培訓(xùn)將介紹聲學(xué)測(cè)量的基本知識(shí)，并配合講解B&K聲學(xué)測(cè)量的特點(diǎn)，內(nèi)容包括：
評(píng)價(jià)聲音的基本參數(shù)
聲學(xué)測(cè)量的儀器設(shè)備
聲學(xué)測(cè)量環(huán)境
提問(wèn)與解答
講師介紹
肖已達(dá)
畢業(yè)于上海交通大學(xué)，2013年獲得自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位。畢業(yè)后就職于上海聚星儀器。2016年加入Brüel & Kj?r中國(guó)，負(fù)責(zé)技術(shù)支持和應(yīng)用。
培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)
1-1.5小時(shí)
培訓(xùn)時(shí)間
10月16日 19:30
培訓(xùn)對(duì)象
對(duì)聲學(xué)測(cè)量感興趣的所有用戶
培訓(xùn)條件
培訓(xùn)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授課的方式進(jìn)行，請(qǐng)自備具備上網(wǎng)條件的電腦
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《艦船現(xiàn)代沖擊理論及應(yīng)用》
【版次印次】 1 【ISBN書(shū)號(hào)】 7030158369
【開(kāi) 本】 16開(kāi) 【裝 幀】 精裝
【頁(yè) 數(shù)】 254
內(nèi)容提要
本書(shū)系統(tǒng)介紹水下非接觸爆炸沖擊環(huán)境下，艦船及設(shè)備沖擊響應(yīng)特性仿真分析理論與實(shí)踐。全書(shū)共分10章，包括緒論、沖擊輸入的時(shí)域和頻域表示、沖擊響應(yīng)特性分析、譜跌和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法的主模態(tài)理論、多剛體一彈性體的子結(jié)構(gòu)建模方法、抗沖擊設(shè)計(jì)的有限元縮聚建模、GAP單元在非線性建模中的應(yīng)用、沖擊脈沖和沖擊譜的數(shù)據(jù)分析方法、沖擊試驗(yàn)機(jī)和沖擊脈沖的確定、艦船水下爆炸沖擊等。本書(shū)的顯著特點(diǎn)是：在空間上，將水、船體結(jié)構(gòu)、艦載設(shè)備等綜合在一起，船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和設(shè)備響應(yīng)計(jì)算直接放在沖擊環(huán)境之中；在時(shí)間上，考慮了爆炸沖擊過(guò)程和船體彈塑性變形過(guò)程的連續(xù)性；在理論方法上，綜合了理論、試驗(yàn)和數(shù)值方法，但以數(shù)值方法為主。本書(shū)內(nèi)容全面，取材新穎，注重方法，實(shí)用性強(qiáng)。除系統(tǒng)敘述艦船及設(shè)備沖擊響應(yīng)特性仿真的相關(guān)基本概念、基本方法外，作者還注意結(jié)合親身實(shí)踐體會(huì)介紹應(yīng)用實(shí)例和國(guó)內(nèi)外的有關(guān)最新研究成果。
本書(shū)可直接指導(dǎo)艦船及設(shè)備沖擊響應(yīng)特性分析和防護(hù)設(shè)計(jì)，還可作為高等院校船舶工程、輪機(jī)工程等專(zhuān)業(yè)以及航空航天、地震、爆炸等領(lǐng)域里的高年級(jí)學(xué)生和研究生的教學(xué)用書(shū)，對(duì)廣大從事爆炸沖擊動(dòng)力學(xué)分析、研究、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的科研人員也有較大的參考價(jià)值。
第1章緒論
第2章 沖擊輸人的時(shí)域和頻域表示
第3章 沖擊響應(yīng)特性分析
第4章 譜跌和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法的主模態(tài)理論
第5章 多剛體-彈性體的子結(jié)構(gòu)建模方法
第6章 抗沖擊設(shè)計(jì)的有限元縮聚建模
第7章 GAP單元在非線性建模中的應(yīng)用
第8章 沖擊脈沖和沖擊譜的數(shù)據(jù)分析方法
第9章 沖擊試驗(yàn)機(jī)和沖擊脈沖的確定
第10章 艦船水下爆炸沖擊
附錄 恒等式的證明
展開(kāi) 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列37： 梁?jiǎn)卧町悾?）-理論基礎(chǔ)
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問(wèn)題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開(kāi)發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過(guò)進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過(guò)自研求解器和商軟的結(jié)果比較來(lái)驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來(lái)研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來(lái)研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問(wèn)題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問(wèn)題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
展開(kāi) 聲學(xué)的未來(lái)三十年
我經(jīng)常跟從事聲學(xué)工作的朋友聊天，發(fā)現(xiàn)大家有一個(gè)共同的困惑，就是“以后做什么”的問(wèn)題。有的路越走越寬，有的路越走越窄。比如消費(fèi)電子的聲學(xué)設(shè)計(jì)，前幾年欣欣向榮，現(xiàn)在變得肉眼可見(jiàn)的擁擠。
這里結(jié)合最近幾年的思考，談?wù)勎磥?lái)三十年里，聲學(xué)方向的主要機(jī)會(huì)。著重介紹我熟悉的電聲學(xué)、通信聲學(xué)、心理聲學(xué)和機(jī)器聽(tīng)覺(jué)。
關(guān)于聲學(xué)發(fā)展的全面總結(jié)，請(qǐng)參考程建春，李曉東，楊軍三位老師編寫(xiě)的《聲學(xué)學(xué)科現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)》一書(shū)。
聲學(xué)的精神
聲學(xué)的研究對(duì)象是各種環(huán)境里的聲音。馬大猷先生在《現(xiàn)代聲學(xué)理論基礎(chǔ)》的后記里提到，聲學(xué)的內(nèi)核緊湊，但是外延很廣。我的理解是：聲學(xué)的基礎(chǔ)理論成型較早，后來(lái)變化不大。聲學(xué)作為應(yīng)用學(xué)科發(fā)展的歷史悠久，因而充滿了實(shí)用主義的求生欲。相應(yīng)的，聲學(xué)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們的就業(yè)率高，但是就業(yè)的方向有些隨機(jī)。
例如：學(xué)科下屬的超聲學(xué)、電聲學(xué)、水聲學(xué)、音樂(lè)聲學(xué)和建筑聲學(xué)等，與其說(shuō)是理論上有區(qū)別，不如說(shuō)是基于應(yīng)用領(lǐng)域的劃分。這些細(xì)分學(xué)科的產(chǎn)出，跟果樹(shù)做個(gè)類(lèi)比的話，比較像棗樹(shù)：?jiǎn)蝹€(gè)水果的個(gè)頭不大，但是產(chǎn)量驚人。
所以，如果說(shuō)聲學(xué)有什么共同精神的話，這個(gè)精神就是“為人民服務(wù)”。社會(huì)需要什么，我們就做什么。作為應(yīng)用學(xué)科，聲學(xué)的未來(lái)增長(zhǎng)主要取決于新興產(chǎn)業(yè)的需求。
穿越
一個(gè)來(lái)自2050年的人穿越到2020年，會(huì)有哪些發(fā)現(xiàn)？
要回答這個(gè)問(wèn)題，我們可以想象自己作為2020年代的人，回到1990年會(huì)發(fā)生什么。一方面是物質(zhì)的匱乏，另一方面是信息的獲取不便——自行車(chē)怎么這么貴？家里為什么要買(mǎi)縫紉機(jī)？看新聞怎么還要訂報(bào)紙？電報(bào)是什么？——過(guò)去的三十年，通過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)和信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，我們基本上解決了物質(zhì)和信息的產(chǎn)生和流通的問(wèn)題。
當(dāng)一個(gè)2050年的人穿越回2020年，感受到的應(yīng)該是另外一種不方便——水管為什么要找人修？燈泡為什么要自己換？
展開(kāi) 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列48：屈曲分析（1）-理論
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問(wèn)題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒(méi)有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開(kāi)發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過(guò)進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元軟件iSolver，通過(guò)自研CAE軟件和商軟的結(jié)果比較來(lái)驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來(lái)研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來(lái)研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問(wèn)題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問(wèn)題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。iSolver包括完整的前后處理和有限元求解器，功能如下，有興趣可直接在下面網(wǎng)址下載：
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2 屈曲分析
結(jié)構(gòu)失效的方式有兩種：1.
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