ansys管道聲學的案例
《線性聲學基本現象》Chapter 10-第十章：管道聲學
來源： MSC軟件
Chapter 10-第十章：管道聲學（第五部分）
在本章中我們將會學習聲波在管道中的傳播（應用于發(fā)動機進氣管道、排氣管道、空調管道等）。我們首先介紹截止頻率（cutoff frequency）的概念，并證明在截止頻率以下管道中僅存在平面波傳播。隨后我們將會涉及平面波在各類管道連接系統(tǒng)中的傳播，以及如何使用傳遞矩陣的方法描述這種傳播現象。我們還會學習傳遞損失和插入損失的概念。
10.6 消逝模態(tài)的作用
消逝模態(tài)不會傳播，但它們在兩個組件之間的過渡中起著重要作用。 例如，考慮（圖10.17）在y軸上對齊并在x = 0處連接的兩個半無限管道，其管直徑為a和b（a> b）。 我們進一步假設：
? 平面外的維度非常小（即二維問題）;
? ，為了低于第一個截止頻率，以便只有平面波模態(tài)在橫截面突變的的兩側傳播。
圖10. 17：橫截面變化示意圖。
左導管中的聲場可以寫成截面的特征模態(tài)的線性組合：【7】
即使在只有平面波模態(tài)傳播的情況下，消逝模態(tài)的幅值也非零。 將上式代入亥姆霍茲方程，我們得到每個模態(tài)（n = 0,1,2，...）的幅值的表達式：
該等式的一般解具有以下形式：
其中
是純虛數；而當n>0，是實數。 考慮到當n>0時，項為零，即位于突變橫截面左側的聲源變?yōu)槠矫娌ā?然后我們發(fā)現：
從中我們獲得水平速度：
右導管中的壓力以類似的方式得到。
展開 LMS Virtual.Lab管道聲學教程
應論壇里朋友的要求，發(fā)一個LMS Virtual.Lab管道聲學的教程，里面涉及了常見的消聲器問題，此外還有管道聲模態(tài)等理論的講解，非常詳細，相信對于做管道聲學的朋友來說有極大幫助！
教程視頻及PDF下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=60333&uk=1560578551
視頻播放器下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=60334&uk=1560578551
展開 報名：ANSYS首席聲學專家談聲學最新仿真技術和應用研討會
深入了解內核
特邀ANSYS總部首席專家分享最新聲學仿真技術
以及電動汽車NVH，馬達振動噪聲等多物理場仿真應用
想必大部分駕駛員都有過類似的經歷：高速公路行駛時汽車內部變得嘈雜擾人，必須調高收音機音量才能聽到喜歡的電臺節(jié)目或者需要提高嗓音才能與乘客進行交談，這是在高速公路駕駛時空氣湍流流經車身造成的…在“人人都想擁有的吹風機”問世前，你是否知道戴森空氣動力學研究負責人也對其團隊發(fā)出靈魂三問：我們如何才能做得更好？我們怎樣才能讓空氣流動更快？我們怎樣才能消除空氣湍流？
諸如此類場景…其實聲學分析被廣泛應用于各個行業(yè)，如何讓求解相關聲學仿真問題更加便捷，工程師怎樣基于ANSYS Workbench對聲學問題進行快速求解。10月10日，我們將有機會與ANSYS首席專家趙力博士面對面，共話ANSYS聲學仿真最新技術和應用。本次研討會將對ANSYS Mechanical 聲學產品中的壓力聲學、建筑聲學、熱粘聲學和孔隙彈性聲學模塊，包括數理背景、有限元技術、復雜聲學材料特性、邊界條件、激勵聲源、求解器和HPC技術、前后處理器以及流固相互作用進行詳細闡述，深入討論振動聲學、ANSYS各產品之間的多物理場耦合技術與模擬流程及其工程應用，相信大家借此機會將對ANSYS Mechanical 聲學產品有更全面的了解。
特邀嘉賓
趙力博士，1983年畢業(yè)于南京工學院電子工程系。
展開 平板聲學分析Ansys
檢測到結構模型的固有頻率
/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
平板的聲學分析Ansys.doc
展開 
ANSYS workbench壓力管道螺栓連接分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力管道的三維模型處理
2、學習螺栓連接非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習螺栓連接非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力管道螺栓連接分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
?
Ansys排水管道計算
Ansys排水管道計算
Ansys排水管道計算.txt
定制ANSYS工具條.txt
水灌內流固耦合問題Ansys實現.txt
ANSYS workbench管道夾非線性接觸分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習管道夾的三維模型處理
2、學習管道夾非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習管道夾非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 管道夾非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
?
基于ANSYS的管道振動模態(tài)分析
在生產實踐中，管道的強烈振動會使管路附件尤其是管道的連接部位、管道與附件的連接部位和管道與支架的連接部位等處發(fā)生磨損松動，在振動所產生的交變應力作用下導致疲勞破壞，從而發(fā)生管線斷裂、介質外泄，甚至引起嚴重的生產事故，給生產和環(huán)境造成嚴重危害。因此，對出現強烈振動的管道，分析其產生原因并給出相應的減振措施，具有重大的經濟效益和社會效益。
本文以注水系統(tǒng)配注管線的劇烈振動為例，利用大型結構分析軟件ANSYS對管道進行建模并作出相應的模態(tài)分析。在得出低階情況下結構固有頻率和相應振型后與振動主頻率比較，從而判斷出在低階情況下結構固有頻率與振動主頻率處于共振區(qū)，因而引起強烈振動。為避免結構固有頻率和振動主頻率的共振，有效地減輕管道的振動，采取在合適的位置施加位移約束的方法進行消振，并給出了驗證。
一、管系簡介
該管線為注水系統(tǒng)配注管線，管線的局部布局如圖1所示，在ANSYS系統(tǒng)中為了計算方便將管線進行了簡化（如圖2），管線的彈性模量為206GPa，泊松比0.3。
展開 ANSYS中的阻尼等聲學知識及實例
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(tài)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。
展開 ANSYS ICEMCFD 11 2D管道
ANSYS_ICEMCFD_11_2D管道.pdf
ANSYS workbench三通管道流固熱耦合分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習三通管道的三維模型處理
2、學習三通管道流固熱耦合分析步的建立
3、學習三通管道流固熱耦合分析的載荷施加
4、學習三通管道流固熱耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 三通管道流固熱耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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基于ansys管道交變電磁場
查看3維磁矢分布
5 結論
綜上所述，本文采用有限元分析法，計算線圈在管道內產生的感應磁場強度，并通過圖形直觀顯示，為管道、線圈以及勵磁電流的設計提供了分析手段和驗證方法。隨著ANSYS功能的愈加強大，它所應用的范圍日益廣泛，已涉及工業(yè)及科學研究的各個領域，ANSYS軟件具備良好的開發(fā)環(huán)境，界面簡單、操作方便適合更深層次的開發(fā)和研究。
ANSYS ICEMCFD 11 2D管道
同時作為ANSYS家族的一款專業(yè)分析環(huán)境,還可以集成于ANSYS Workbench平臺, 獲得Workbench的所有優(yōu)勢。
ANSYS_ICEMCFD_11_2D管道.pdf
管道疲勞強度分析及優(yōu)化(Ansys Workbench)
本文利用SolidWorks軟件建立了管道三維模型，然后導入ANSYS Workbench中得到有限元模型；利用ANSYS軟件將管道分為液體作用環(huán)境和螺栓預緊作用環(huán)境兩個環(huán)境對管道進行靜力學分析，確定應力集中的位置；通過ANSYS Workbench的求解組合功能將兩個環(huán)境的結果線性疊加，在此基礎上計算非比例載荷疲勞壽命，求出在螺栓預緊力作用下的管道壽命長短；再通過優(yōu)化螺栓預緊力大小，使管道的疲勞壽命達到最大值，優(yōu)化后的管道壽命在原有基礎上提升了10%。研究結果為有效預估管道在非比例載荷作用下的疲勞壽命提供了基礎，具有一定實用價值。
展開 ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析
ANSYS的LS-DYNA目前已經是比較完善的顯式計算模塊了，能夠高效的處理幾何非線性，包括大位移、大轉動和大應變的情況，同時也能夠處理材料非線性和接觸非線性。該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析，同時也有ALE和Euler算法，隱式分析功能，熱分析以及流固耦合分析功能。
本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子，一個直徑為0.8m的圓管，兩端固定，管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。
圓管的材料和立方體的材料都是相同的，樣式模量為2E11pa，切線模量為2E9pa，泊松比0.3，密度為7850kg/m^3，屈服應力為2E8pa。
模型的建立較為簡單，但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項：
設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元，管道設置為SHELL單元，立方體設置為SOLID單元，模型如下圖所示：
由于LS-DYNA與ABAQUS一樣，存在PART的概念，因此將上面的立方體和圓管設置為兩個PART，在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區(qū)分，如果這三者都相同，則PART號也相同，因此即便是同樣的單元、材料、實常數，如果需要設置兩個PART也需要分開設置。
設置完PART之后，設置上面立方體的初速度，在Initial Velocity中設置PART的初速度，指定Y方向的初速度為-50，這樣初速度設置完成，之后設置邊界條件，在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。
下一步設置計算時間，計算的時間在Time Controls進行設置，如下圖所示：
此例設置計算時間為0.05s。
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