abaqus聲學壓強
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus聲學壓強的視頻教程
ABAQUS聲學單元模擬庫水作用
采用ABAQUS聲學單元模擬庫水。 （1）采用聲學單元模擬庫水，建立了庫水-大壩模型，此方法可直接應用于二維、三維工程，不需要編程。 （2）講解了聲學單元參數及邊界條件的設置。 （3）采用ABAQUS創建了周期性荷載，如sin(πt)。 （4）提取了動水壓力極值，并與理論解比較，吻合較好。
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abaqus聲學壓強的實例教程
討論
Abaqus具備了基本的聲學有限元分析能力，可以求解如下問題：
--求解固體流體區域的聲傳播問題，考慮聲吸收和聲耗散。
--可以求解聲固耦合問題，聲固界面容易創建，固體計算較為專業。
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文章來源：CAE之家
ABAQUS聲學問題.pdf
利用ABAQUS聲學建模問題.pdf
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基本物理量
聲壓：
設氣體的初始壓強為P0，受到聲擾動后，壓強為P0+P。則這個壓強改變量就稱為聲壓，單位為Pa，一般取其有效值。
聲壓級：
聲壓級 (Sound Pressure Level) 定義為聲壓得有效值與基準聲壓的有效值之比的常用對數20倍（取分貝單位），即
式中，Pe是測量聲壓，Pr是參考聲壓，Pr通常取2×10-5Pa，它是人耳對1kHz空氣聲所能感覺到的最低聲音的聲壓。
我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。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址下載：
百度網盤鏈接: https://pan.baidu.com/s/10d6jHdZ01SBY2JxiS6bffw 提取碼: 6fdf
2 聲學分析
Abaqus雖然是結構計算軟件，但如今隨著系統的復雜，結構與其它物理場的耦合也越來越頻繁，因此，Abaqus也將自己的計算能力往其它物理場擴展，其中，熱學、聲學、流體和電磁學等都是Abaqus多物理場的擴展的典型應用。熱學主要計算熱膨脹時結構應力的變化和熱傳導等現象，本身和結構關系密切，所以Nastran、Abaqus等結構軟件都會包括熱分析功能；流體由于達索已經收購了業界兩款最好的基于最近大熱的LBM粒子算法的商業軟件PowerFlow和Xflow，可能處于產品線的發展考慮，把基于有限元方法的Abaqus/CFD模塊直接停止開發了，但保留了Abaqus中的CEL模塊，專門處理流固耦合問題；而聲學模塊主要處理聲腔內的模態分析和聲傳播問題；電磁模塊至今不涉及，在此不討論了。這幾個多物理場的擴展每一項都需要單獨的其它物理場的專業知識和結構專業的融合，也許大家都和我們一樣只熟悉結構的算法，對陌生的其它專業總覺得非常難，但其實靜下心來系統學習一下，其它專業的內容并不是想象的那么困難，結構有限元學好了，其它專業都是一通百通的。譬如下面的聲學有限元理論公式我們就可以完全按照結構有限元的流程推導。
展開 聲場本質上是存在于流體域中，流體在沒有聲場的情況下本身就有壓強，譬如大家熟知的水下h米的壓強p0是密ρ*g*h，奮斗者號下潛到1萬米的承受的壓力相當于在我們的指甲蓋上站一頭大象。
如果有儀器能直接測試壓強，當對面有個噪聲源發聲時，可以發現測得的壓強變為了p0+p，增加的p就是聲壓，聲學量均為一級微量，即聲壓值數量級遠低于介質中的靜態壓強。
1.2.2 聲音的傳播
聲壓是與時間和空間相關，整個區域的聲壓隨時間變化的過程就是聲音在三維空間的傳播過程，聲音的傳播靠的是互相臨近的質點在平衡位移的微笑擾動造成質點之間的擠壓，質點本身并不會傳播，只是一種運動形態的傳播，而且介質中傳播的都是小振幅聲波。聲音是可壓縮的，否則傳遞聲音就是無窮快，想象一個不可壓縮的剛性梁左側的力會瞬間傳遞到右側。
1.3 聲學有限元的理論推導
我們首先關注聲學有限元，因此下面著重介紹一下聲學有限元的計算方法，只不過我們換個角度，從結構有限元的角度去理解它。
1.3.1 強方程
有限元都是對偏微分方程的求解，在有限元中偏微分方程也稱為強方程。
（1）對于結構某點受單位力，它的偏微分方程：
表示單位體積內的外力f是內部應力隨位移的梯度，本質上還是牛頓的內外結構力平衡。
（2）對聲學，Abaqus或者專門的聲學軟件VA One、VirtualLab等都是求解的穩態問題，即在頻域求解。
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（原創，歡迎轉載，轉載請說明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中
（原創，歡迎轉載，轉載請說明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
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三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
1. 要點
1) 基本物理量
2) 實例模型說明
3) 材料屬性設定
4) 求解類型設定
5) 邊界條件設定
6) 載荷和聲源
7) 網格劃分
8) 結果后處理
2. 基本物理量
1) 聲壓
設氣體的初始壓強為P0，受到聲擾動后，壓強為P0+P。則這個壓強改變量就稱為聲壓，單位為Pa，一般取其有效值。
2) 聲壓級
聲壓級（Sound Pressure Level
（原創，歡迎轉載，轉載請說明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
1. 基本物理量
聲壓：
設氣體的初始壓強為P0，受到聲擾動后，壓強為P0+P。則這個壓強改變量就稱為聲壓
ABAQUS聲學問題.pdf
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