ansys聲學(xué)計(jì)算的案例
LMS Virtual.Lab聲學(xué)邊界元(BEM)與聲學(xué)有限元(FEM-AML)計(jì)算結(jié)果對(duì)比
論壇里的number5wei最近做了個(gè)對(duì)比計(jì)算，就是使用一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，進(jìn)行基于結(jié)構(gòu)模態(tài)的聲振耦合計(jì)算，分別使用聲學(xué)邊界元方法（BEM）與聲學(xué)有限元方法（FEM-AML）計(jì)算，然后查看兩種方法計(jì)算得到的板塊振動(dòng)位移幅值與場(chǎng)點(diǎn)聲壓級(jí)有何不同。針對(duì)number5wei的問(wèn)題，我給大家做了一個(gè)對(duì)比算例，可以看出兩種方法計(jì)算出的結(jié)果是高度一致的！有興趣的朋友可以下載看一下，也對(duì)各種方法的靈活使用有幫助。另外，我個(gè)人感覺(jué)LMS Virtual.Lab有一個(gè)最大的好處，就是使用結(jié)構(gòu)樹(shù)，大家完全可以根據(jù)結(jié)構(gòu)樹(shù)，重現(xiàn)操作步驟。
計(jì)算模型示意圖：
2000Hz時(shí)結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移幅值云圖對(duì)比：
2000Hz時(shí)場(chǎng)點(diǎn)聲壓級(jí)對(duì)比：
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展開(kāi) 報(bào)名：ANSYS首席聲學(xué)專(zhuān)家談聲學(xué)最新仿真技術(shù)和應(yīng)用研討會(huì)
深入了解內(nèi)核
特邀ANSYS總部首席專(zhuān)家分享最新聲學(xué)仿真技術(shù)
以及電動(dòng)汽車(chē)NVH，馬達(dá)振動(dòng)噪聲等多物理場(chǎng)仿真應(yīng)用
想必大部分駕駛員都有過(guò)類(lèi)似的經(jīng)歷：高速公路行駛時(shí)汽車(chē)內(nèi)部變得嘈雜擾人，必須調(diào)高收音機(jī)音量才能聽(tīng)到喜歡的電臺(tái)節(jié)目或者需要提高嗓音才能與乘客進(jìn)行交談，這是在高速公路駕駛時(shí)空氣湍流流經(jīng)車(chē)身造成的…在“人人都想擁有的吹風(fēng)機(jī)”問(wèn)世前，你是否知道戴森空氣動(dòng)力學(xué)研究負(fù)責(zé)人也對(duì)其團(tuán)隊(duì)發(fā)出靈魂三問(wèn)：我們?nèi)绾尾拍茏龅酶茫课覀冊(cè)鯓硬拍茏尶諝饬鲃?dòng)更快？我們?cè)鯓硬拍芟諝馔牧鳎?諸如此類(lèi)場(chǎng)景…其實(shí)聲學(xué)分析被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，如何讓求解相關(guān)聲學(xué)仿真問(wèn)題更加便捷，工程師怎樣基于ANSYS Workbench對(duì)聲學(xué)問(wèn)題進(jìn)行快速求解。10月10日，我們將有機(jī)會(huì)與ANSYS首席專(zhuān)家趙力博士面對(duì)面，共話(huà)ANSYS聲學(xué)仿真最新技術(shù)和應(yīng)用。本次研討會(huì)將對(duì)ANSYS Mechanical 聲學(xué)產(chǎn)品中的壓力聲學(xué)、建筑聲學(xué)、熱粘聲學(xué)和孔隙彈性聲學(xué)模塊，包括數(shù)理背景、有限元技術(shù)、復(fù)雜聲學(xué)材料特性、邊界條件、激勵(lì)聲源、求解器和HPC技術(shù)、前后處理器以及流固相互作用進(jìn)行詳細(xì)闡述，深入討論振動(dòng)聲學(xué)、ANSYS各產(chǎn)品之間的多物理場(chǎng)耦合技術(shù)與模擬流程及其工程應(yīng)用，相信大家借此機(jī)會(huì)將對(duì)ANSYS Mechanical 聲學(xué)產(chǎn)品有更全面的了解。
特邀嘉賓
趙力博士，1983年畢業(yè)于南京工學(xué)院電子工程系。
展開(kāi) LMS Virtual.Lab 聲學(xué)計(jì)算加速
顧名思義，就是講了VL進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算時(shí)候一些計(jì)算資源管理的問(wèn)題，包括如何占用內(nèi)存，如何進(jìn)行大型并行計(jì)算，如何用模型自由度估計(jì)所需要的內(nèi)存和CPU時(shí)間，最后講了一些合理建議，比如選擇不同的求解器（如ATV）或者方法（如迭代法），來(lái)加快計(jì)算，從而使你工作效率更高！希望這個(gè)帖子對(duì)大家有一定幫助！謝謝！
pres_Solver.pdf
vl李增剛書(shū)上時(shí)域聲學(xué)計(jì)算
前幾天做了Virtual Lab的聲學(xué)計(jì)算，很不錯(cuò)，有限元邊界元都很好用。做的時(shí)候遇到一個(gè)問(wèn)題，對(duì)于時(shí)域邊界元碰撞傳感器的例子，剛開(kāi)始按照李增剛書(shū)上的步驟做完后看不到云圖，經(jīng)過(guò)仔細(xì)琢磨后發(fā)現(xiàn)是云圖數(shù)值范圍設(shè)置不合理，李增剛書(shū)上也沒(méi)有講，在這里和大家分享一下經(jīng)驗(yàn)。
在計(jì)算完成顯示云圖后，雙擊數(shù)軸，然后將Imposed max設(shè)置為1000，Imposed min設(shè)置為-1000，這樣云圖顯示就很漂亮了。
LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第四課 耦合模態(tài)計(jì)算
LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)模塊里的結(jié)構(gòu)求解器SAMCEF能夠很方便地計(jì)算結(jié)構(gòu)耦合模態(tài)。通常如油箱、水下潛艇結(jié)構(gòu)等計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)時(shí)均要考慮周?chē)黧w對(duì)其影響。在LMS Virtual.Lab 11中，能夠方便地使用聲學(xué)有限元或者聲學(xué)邊界元中的結(jié)構(gòu)求解器計(jì)算耦合模態(tài)。本課采用聲學(xué)有限元中的結(jié)構(gòu)求解器計(jì)算一薄板與聲腔（介質(zhì)為水）的耦合模態(tài)。
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展開(kāi) 平板聲學(xué)分析Ansys
使用諧波分析法對(duì)530－540Hz頻率之間進(jìn)行頻率掃描計(jì)算第一階彎曲模態(tài)，從而檢測(cè)到結(jié)構(gòu)模型的固有頻率
/solu
antype,harmic
hropt,full
f,131,fY,1000.
alls
nsubst,10
kbc,1
HARF,530,540 !加載頻率530－540
SOLVE
!檢測(cè)到結(jié)構(gòu)模型的固有頻率
/post26
plcplx,0
nsol,2,1,u,x,d1ux
store
conjug,3,2
prod,4,2,3
sqrt,5,4
*get,uxmx,vari,5,extrem,tmax
/COM -------------------------------------------------------------
/COM Expected Result:
/COM
/COM The following "uxmx" should equal
/COM -------------------------------------------------------------
*status,uxmx
finish
平板的聲學(xué)分析Ansys.doc
展開(kāi) superxjw原創(chuàng)教程：LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第一課 結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算
在LMS Virtual.Lab 11中，聲學(xué)模塊引入了結(jié)構(gòu)求解器SAMCEF，因此完全可以在聲學(xué)模塊中求解結(jié)構(gòu)模態(tài)。本教學(xué)視頻以一個(gè)鋁制懸臂梁為模型，在LMS Virtual.Lab中經(jīng)過(guò)CATIA幾何建模、網(wǎng)格劃分和求解計(jì)算這三個(gè)步驟，向大家講解了如何使用LMS Virtual.Lab 11中聲學(xué)模塊的結(jié)構(gòu)求解器計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)。模型很簡(jiǎn)單，但是流程是完整的，對(duì)于大家解決此類(lèi)問(wèn)題，有極大參考！
在本例中，大家有幾個(gè)需要明確：
①本例中使用的網(wǎng)格劃分，直接采用了自動(dòng)四面體網(wǎng)格劃分，如果有實(shí)力的朋友，可以嘗試對(duì)其進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分。
②本例中使用的是聲學(xué)模塊中最新的結(jié)構(gòu)求解器SAMCEF，部分熟悉LMS Virtual.Lab的朋友還可以將此計(jì)算結(jié)果與LMS Virtual.Lab中CATIA有限元分析計(jì)算結(jié)果對(duì)比。（我對(duì)比了一下，兩種計(jì)算方法出來(lái)的結(jié)果高度一致）
③本例使用的模型很簡(jiǎn)單，如果讀者需要了解更多幾何建模和網(wǎng)格劃分知識(shí)，可以查閱CATIA相關(guān)書(shū)籍或者在ON-LINE HELP中進(jìn)行學(xué)習(xí)。
④本例是LMS Virtual.Lab視頻教程的第一個(gè)算例，非常簡(jiǎn)單，但是希望大家都能夠掌握，以便于后面進(jìn)行模態(tài)空間振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算、直接振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算、振動(dòng)聲學(xué)計(jì)算、模態(tài)空間聲振耦合計(jì)算、直接聲振耦合計(jì)算等方法的學(xué)習(xí)。
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展開(kāi) ANSYS中的阻尼等聲學(xué)知識(shí)及實(shí)例
明確ANSYS中的阻尼，聲吸收，阻抗的含義：
阻尼是指動(dòng)力學(xué)問(wèn)題相關(guān)的能量損失，可以在瞬態(tài)或諧波聲學(xué)中包括。聲的吸收和阻抗指壓力自由度相關(guān)的損失。ANSYS中的阻抗用來(lái)標(biāo)識(shí)聲表面可以吸收能量的開(kāi)關(guān)，MU指能量在指定聲表面被吸收的數(shù)量。這個(gè)用途對(duì)ANSYS是特殊的，意義比廣義聲學(xué)中更為嚴(yán)格。
通常的一個(gè)誤解是約束的邊界是吸收邊界。實(shí)際上這種邊界反射壓力脈沖并將其反號(hào)。各種邊界條件總結(jié)如下：
MU值 DOF（自由度約束) 結(jié)果邊界條件
u=0 未約束 無(wú)壓力反號(hào)
Mu=1 未約束 吸收邊界（仿佛另一側(cè)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(wú)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(jìn)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(huì)很小，為0.05。在譜的另一端，MU=∞相應(yīng)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(zhì)到低密度媒質(zhì)，設(shè)定的MU值應(yīng)大于1。
下面例子示意了阻尼和聲吸收的使用。這個(gè)問(wèn)題是聲學(xué)管，類(lèi)似于管弦樂(lè)和弦，施加到一端的壓力向另一端傳遞在盡頭反射。問(wèn)題包括壓力波的幾次反復(fù)，表明在管封閉端的吸收。包括了不同的阻尼值（對(duì)阻尼矩陣）和MU（吸聲端）。阻抗值對(duì)全反射邊界為0，有吸收的為1。
展開(kāi) LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第十一課 邊界元聲振耦合計(jì)算
解聲學(xué)邊界元法進(jìn)行聲振耦合計(jì)算。在本課中使用一平面波激勵(lì)一圓柱結(jié)構(gòu)，然后利用聲振耦合計(jì)算場(chǎng)點(diǎn)聲壓分布、結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移等參數(shù)。本課講解之后，作為最基本的聲學(xué)有限元、聲學(xué)邊界元、聲振耦合計(jì)算等就已經(jīng)有了一個(gè)基本的體系，希望廣大朋友細(xì)心總結(jié)前十一課的內(nèi)容。下一節(jié)課將對(duì)聲學(xué)有限元、聲學(xué)邊界元、聲振耦合計(jì)算做一個(gè)橫向的演示課程，讓大家更深入和更靈活地運(yùn)用這些知識(shí)。
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展開(kāi) LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第十課 AML計(jì)算消聲器傳聲損失
在這一課中，繼續(xù)講解FEM-AML方法，AML方法不僅可以用有限元方法計(jì)算外場(chǎng)聲學(xué)，同時(shí)還在管道聲學(xué)中有很方便的應(yīng)用。
這一課將使用AML方法計(jì)算一消聲器的傳聲損失，使用AML屬性定義在管道的出口端不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)反射邊界條件的定義，還能夠利用AML屬性進(jìn)行管口輻射噪聲分析，同時(shí)還能使用LMS Virtual.Lab 11中最新的利用AML屬性自動(dòng)計(jì)算聲功率的方法，在Virtual.Lab中直接一鍵獲得正確的傳聲損失曲線(xiàn)。在本視頻教程中還講解了管道聲模態(tài)的定義，對(duì)于消聲器來(lái)說(shuō)，通常入口和出口管都較小，聲波只能以平面波的方式進(jìn)行傳播（PS:在LMS Virtual.Lab中，（0，1）階管道聲模態(tài)即為平面波），所以在入口定義（0，1）階管道聲模態(tài)之后，就能夠得出正確的傳聲損失曲線(xiàn)；如果管口較大（例如通風(fēng)管道、艦船類(lèi)消聲器，通常管徑都大于了最高頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的一半），則需要考慮高次波效應(yīng)，那么入口處就需要定義其它高階次的管道聲模態(tài)，這一點(diǎn)希望讀者舉一反三，引起注意。
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展開(kāi) LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
本節(jié)課將使用直接聲振耦合的方法計(jì)算板塊隔聲量，在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類(lèi)似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書(shū)上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類(lèi)典型的聲振耦合問(wèn)題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過(guò)聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子
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LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第六課 直接邊界元計(jì)算振動(dòng)噪聲
第六課主要講了如何利用聲學(xué)邊界元方法計(jì)算一板塊振動(dòng)噪聲。本課程中詳細(xì)講解了幾何建模，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分以及聲學(xué)邊界元網(wǎng)格制作的過(guò)程，是一個(gè)完整的分析流程。聲學(xué)邊界元方法的計(jì)算本來(lái)是打算放在后面進(jìn)行的，但是由于最近論壇上不停有朋友問(wèn)聲學(xué)邊界元相關(guān)內(nèi)容，所以在這里提前奉獻(xiàn)這一內(nèi)容。有關(guān)聲學(xué)邊界元的其它內(nèi)容，例如聲學(xué)邊界元的聲振耦合計(jì)算、在邊界元中進(jìn)行耦合模態(tài)分析以及多極邊界元相關(guān)內(nèi)容將在后續(xù)的課程中講解。從下一節(jié)課程開(kāi)始，還是回到正軌，繼續(xù)把聲學(xué)有限元中的AML計(jì)算方法給大家進(jìn)行一個(gè)講解！包括AML方法計(jì)算外場(chǎng)噪聲、AML方法計(jì)算散射聲場(chǎng)以及直接聲振耦合加AML方法計(jì)算板塊隔聲量等內(nèi)容。
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展開(kāi) [轉(zhuǎn)帖]LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第九課 直接聲振耦合計(jì)算隔聲量
在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類(lèi)似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書(shū)上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類(lèi)典型的聲振耦合問(wèn)題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過(guò)聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子！
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原作者：Superxjw
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本節(jié)課將使用直接聲振耦合的方法計(jì)算板塊隔聲量，在本課中，還是使用聲學(xué)有限元中的AML方法（FEM-AML），這一課類(lèi)似的內(nèi)容，在LMS Virtual.Lab 11的On-Line Help中有，這是一個(gè)非常非常典型的例子！在老版本的VL中，大家可以看到李增剛書(shū)上計(jì)算板塊隔聲量使用的是邊界元法并且引入了結(jié)構(gòu)模態(tài)，在新版Virtual.Lab 11中引入了結(jié)構(gòu)求解器，所以對(duì)于隔聲量計(jì)算這類(lèi)典型的聲振耦合問(wèn)題，可以用直接聲振耦合的辦法解決，并且結(jié)合AML快速計(jì)算。此外，在LMS Virutal.Lab中還可以利用AML單元屬性，自動(dòng)獲取通過(guò)聲功率、自動(dòng)計(jì)算傳遞損失！這些在本課中都有講解！希望大家好好掌握這個(gè)例子！
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本教程轉(zhuǎn)自Simwe
原作者Superxjw
展開(kāi) LMS Virtual.Lab 11聲學(xué)視頻教程 第十課 AML計(jì)算消聲器傳聲損失
在這一課中，繼續(xù)講解FEM-AML方法，AML方法不僅可以用有限元方法計(jì)算外場(chǎng)聲學(xué)，同時(shí)還在管道聲學(xué)中有很方便的應(yīng)用。
這一課將使用AML方法計(jì)算一消聲器的傳聲損失，使用AML屬性定義在管道的出口端不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)反射邊界條件的定義，還能夠利用AML屬性進(jìn)行管口輻射噪聲分析，同時(shí)還能使用LMS Virtual.Lab 11中最新的利用AML屬性自動(dòng)計(jì)算聲功率的方法，在Virtual.Lab中直接一鍵獲得正確的傳聲損失曲線(xiàn)。在本視頻教程中還講解了管道聲模態(tài)的定義，對(duì)于消聲器來(lái)說(shuō)，通常入口和出口管都較小，聲波只能以平面波的方式進(jìn)行傳播（PS:在LMS Virtual.Lab中，（0，1）階管道聲模態(tài)即為平面波），所以在入口定義（0，1）階管道聲模態(tài)之后，就能夠得出正確的傳聲損失曲線(xiàn)；如果管口較大（例如通風(fēng)管道、艦船類(lèi)消聲器，通常管徑都大于了最高頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的一半），則需要考慮高次波效應(yīng)，那么入口處就需要定義其它高階次的管道聲模態(tài)，這一點(diǎn)希望讀者舉一反三，引起注意。
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