Fluent輻射仿真的案例
FLUENT中的輻射模型
1、FLUENT中需要考慮熱輻射的情況
（1）火焰輻射熱傳遞
（2）表面對(duì)表面的輻射加熱或冷卻
（3）輻射、對(duì)流和導(dǎo)熱耦合傳熱
（4）HVAC應(yīng)用中透過(guò)窗戶(hù)的熱輻射，以及汽車(chē)工業(yè)中車(chē)廂內(nèi)的模擬
（5）玻璃加工、玻璃纖維拉拔及陶瓷加工過(guò)程中的輻射
2、FLUENT中的輻射模型
主要有5種輻射模型：DTRM模型、P1模型、Rosseland模型、P1模型、S2S模型
3、DTRM模型的優(yōu)勢(shì)及限制
優(yōu)勢(shì)：（1）模型較為簡(jiǎn)單（2）可以通過(guò)增加射線(xiàn)數(shù)量來(lái)提高計(jì)算精度（3）可以用于光學(xué)深度非常廣的情況下。
限制：（1）假定所有表面都是散射的。意味著表面的入射輻射是關(guān)于入射角各向同性反射的。（2）不包括散射效應(yīng)。（3）基于灰體輻射假定。（4）對(duì)于大數(shù)目的射線(xiàn)問(wèn)題，非常耗費(fèi)CPU時(shí)間。（5）不能與非共形交界面或滑移網(wǎng)格同時(shí)使用。（6）不能用于并行計(jì)算中。
4、P1模型的優(yōu)勢(shì)及限制
優(yōu)勢(shì)：（1）輻射模型為一個(gè)擴(kuò)散方程，求解需要較少的CPU時(shí)間。（2）考慮了擴(kuò)散效應(yīng)。（3）對(duì)于光學(xué)深度比較大（如燃燒應(yīng)用中），P-1模型表現(xiàn)非常好。（4）P-1模型使用曲線(xiàn)坐標(biāo)很容易處理復(fù)雜幾何
限制：（1）假定所有的表面均為散射。（2）基于灰體輻射假定。（3）在光學(xué)深度很小時(shí)，可能會(huì)喪失精度。（4）傾向于預(yù)測(cè)局部熱源或接收器的輻射通量。
5、Rosseland輻射模型的優(yōu)勢(shì)及限制
優(yōu)勢(shì)：相對(duì)于P-1模型，它不求解額外的關(guān)于入射輻射的傳輸方程，因此比P-1模型計(jì)算要快，且更節(jié)省內(nèi)存。
限制：只能用于光學(xué)深度比較大的情況，推薦用于光學(xué)深度大于3的情況下；不能用于密度基求解器。
6、DO模型的優(yōu)勢(shì)及限制
DO模型能夠求解所有光學(xué)深度區(qū)間的輻射問(wèn)題；能求解燃燒問(wèn)題中的面對(duì)面輻射問(wèn)題，內(nèi)存和計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)都比較適中。
DO模型能用于計(jì)算半透明介質(zhì)輻射。
展開(kāi) 操作教程 | FLUENT散熱器熱輻射模擬
啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開(kāi)始”→“所有程序”→ANSYS 2022→Fluid Dynamics→Fluent 2022命令，啟動(dòng)Fluent 2022。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
2. 定義模型
單擊命令結(jié)構(gòu)樹(shù)中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，Solver中Time選擇Steady。勾選Gravity，在Z中填入-9.81m/s2。
3. 設(shè)置材料
單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對(duì)話(huà)框。單擊Fluent Database按鈕彈出Fluent Database Materials對(duì)話(huà)框，選擇water-liquid單擊Copy按鈕確認(rèn)。
4. 設(shè)置能量方程
在模型設(shè)定面板，激活能量方程。
5. 設(shè)置湍流模型
在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對(duì)話(huà)框，勾選Realizable k-epsilon模型。
6. 設(shè)置邊界條件
（1）單擊主菜單中Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動(dòng)的邊界條件面板。
（2）在邊界條件面板中，設(shè)置inlet的參數(shù)如下圖所示。
（3）設(shè)置wall-fluid_domain的參數(shù)如下圖所示。
（4）設(shè)置wall-solid_fin的參數(shù)如下圖所示。
7.
展開(kāi) 基于Icepak仿真太陽(yáng)輻射對(duì)儲(chǔ)能工商業(yè)機(jī)柜的案例（包括仿真模型和仿真步驟） ￥80
對(duì)于工商業(yè)儲(chǔ)能機(jī)柜，應(yīng)用于戶(hù)外，需要考慮太陽(yáng)輻射對(duì)散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細(xì)仿真設(shè)置步驟及仿真模型，可直接下載運(yùn)行出結(jié)果。
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Fluent輻射模擬中一個(gè)關(guān)于空氣參數(shù)的設(shè)定問(wèn)題
在做一個(gè)輻射傳熱問(wèn)題，空氣參數(shù)用伯斯涅興課假設(shè)，但是空氣吸收系數(shù)不知道如何設(shè)定，請(qǐng)高手執(zhí)教
塔架環(huán)境下運(yùn)載火箭天線(xiàn)耦合輻射仿真研究
摘 要：運(yùn)載火箭無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)在發(fā)射場(chǎng)塔架內(nèi)測(cè)試時(shí)的信號(hào)輻射十分復(fù)雜，為進(jìn)一步研究整箭狀態(tài)下的天線(xiàn)輻射特性特別是多天線(xiàn)的耦合輻射，借助UG建模技術(shù)和Altair Hyper Works 2017電磁兼容仿真平臺(tái)，構(gòu)建塔架-箭體復(fù)雜環(huán)境下的多天線(xiàn)模型，基于MOM-PO（method of moments-physical optics）混合算法，劃定不同計(jì)算區(qū)域進(jìn)行不同尺度剖分，實(shí)現(xiàn)快速精確求解多個(gè)天線(xiàn)耦合輻射電磁參數(shù)，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真模型的有效性，拓展研究了單路和多路天線(xiàn)饋電下的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)分布規(guī)律。仿真結(jié)果分析表明：地面接收天線(xiàn)適合布置在正對(duì)活動(dòng)平臺(tái)透波口位置；可將其他頻段接收天線(xiàn)布置在靠近平臺(tái)兩側(cè)位置；考慮復(fù)雜環(huán)境繪制的箭上耦合天線(xiàn)方向圖可提升地面仿真的覆蓋性。
關(guān)鍵詞： 矩量法 ; 物理光學(xué)法 ; 天線(xiàn)輻射 ; 電磁仿真 ; 運(yùn)載火箭 ; 塔架
0 引言
隨著新一代運(yùn)載火箭測(cè)量系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)信號(hào)源增多，發(fā)射場(chǎng)塔架封閉狀態(tài)下測(cè)試環(huán)境變得復(fù)雜，且存在外系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)測(cè)試設(shè)備等干擾因素，電磁環(huán)境愈加復(fù)雜[1-2]。無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收的穩(wěn)定性及抗干擾能力直接影響試驗(yàn)任務(wù)的測(cè)試進(jìn)度，對(duì)塔架內(nèi)電磁環(huán)境進(jìn)行分析研究，尤其是箭上天線(xiàn)在火箭塔架封閉平臺(tái)內(nèi)的電磁輻射規(guī)律顯得尤為必要。
針對(duì)封閉塔架內(nèi)和(星)箭體對(duì)天線(xiàn)輻射特性影響的研究相對(duì)較少。文獻(xiàn)[2]提出一種針對(duì)塔架結(jié)構(gòu)的三維多徑簇信道模型，可用于模擬塔架場(chǎng)景中的通信狀況。考慮到塔架結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一類(lèi)特殊的封閉場(chǎng)景，因此室內(nèi)的信號(hào)輻射表現(xiàn)可供參考。文獻(xiàn)[3]關(guān)注了復(fù)雜結(jié)構(gòu)星體天線(xiàn)測(cè)試時(shí)的多徑影響，對(duì)比分析了天線(xiàn)整星測(cè)試和仿真增益方向圖。
展開(kāi) 【AICFD案例操作】冷熱板輻射仿真分析
圖5-3 溫度云圖
② 輻射云圖
單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數(shù)輻射強(qiáng)度，設(shè)置等級(jí)參數(shù)256，點(diǎn)擊應(yīng)用，讀取冷熱板區(qū)域輻射強(qiáng)度云圖。
圖5-4 輻射云圖
水下聲輻射機(jī)理與仿真分析
4.4 流激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲仿真
從多物理場(chǎng)仿真的角度來(lái)說(shuō)，艦船的流激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲仿真只是將振動(dòng)輻射聲中的激勵(lì)力換成由流場(chǎng)CFD獲得的脈動(dòng)力，而且該脈動(dòng)力具有遷移性特征。本文中的脈動(dòng)力通過(guò)時(shí)域激勵(lì)力互功率譜來(lái)表征該激勵(lì)力特性。結(jié)構(gòu)振動(dòng)仿真在前面章節(jié)中已經(jīng)講過(guò)了，就是利用結(jié)構(gòu)有限元軟件進(jìn)行干模態(tài)計(jì)算，并導(dǎo)入聲學(xué)軟件Simcenter中，采用邊界元將結(jié)構(gòu)干模態(tài)與聲場(chǎng)進(jìn)行耦合計(jì)算獲得結(jié)構(gòu)的濕模態(tài)。聲輻射計(jì)算在輻射表面振動(dòng)信息已知的情況下，就是通過(guò)聲學(xué)邊界元或有限元來(lái)進(jìn)行求解。
4.5 其他全頻段噪聲仿真
經(jīng)過(guò)對(duì)推進(jìn)器噪聲的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行梳理之后，結(jié)合工程實(shí)際我們不難發(fā)現(xiàn)，唱音和空化噪聲的聲仿真幾乎是無(wú)法精確實(shí)現(xiàn)的。而其它的噪聲機(jī)理都可以用前面章節(jié)中介紹的方法來(lái)進(jìn)行仿真。
唱音的仿真難點(diǎn)在于很難定義入流邊界，而且與結(jié)構(gòu)的制造工藝有關(guān)（同一型號(hào)的槳，工況一致，其中就有一兩條槳發(fā)生唱音）。然而，通過(guò)對(duì)流場(chǎng)仿真和槳葉結(jié)構(gòu)仿真以及唱音的機(jī)理分析可以有效地預(yù)防唱音的發(fā)生。
空化噪聲仿真難點(diǎn)在于：1、聲源為非穩(wěn)態(tài)聲源，且只具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律；2、聲源頻率高達(dá)10kHz，聲源尺度為幾毫米，將給聲仿真計(jì)算量巨大；最重要一點(diǎn)，CFD計(jì)算無(wú)法較精確的定量計(jì)算出聲源。在這些認(rèn)知基礎(chǔ)上，本方案尋求一些定性的仿真方法，如CFD+虛擬面FW-H方法和CFD+經(jīng)驗(yàn)公式法。
·CFD+虛擬面FW-H方法
·CFD+經(jīng)驗(yàn)公式法
根據(jù)單個(gè)空泡的噪聲特性研究，空化的輻射聲功率是每個(gè)氣泡輻射的平均能量于每秒氣泡崩潰數(shù)目的乘積。由于每次崩潰輻射的能量正比于崩潰壓力與最大氣泡體積的乘積。因此，輻射功率正比于單位時(shí)間所產(chǎn)生的全部空化體積，即
測(cè)量獲得的空化頻譜圖是在峰值前約9dB倍頻增加，峰值后約6dB倍頻降低。
展開(kāi) 車(chē)燈仿真專(zhuān)題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車(chē)前照燈PCB傳導(dǎo)輻射仿真分析
接著嘗試添加扼流電感線(xiàn)圈，發(fā)現(xiàn)傳導(dǎo)輻射滿(mǎn)足了標(biāo)準(zhǔn)，如下圖所示。
五、小結(jié)
通過(guò)ANSYS HFSS搭建的CISPER25測(cè)試環(huán)境提前對(duì)待測(cè)PCB的傳導(dǎo)輻射進(jìn)行仿真，一方面可以識(shí)別了EMC問(wèn)題，找到超標(biāo)的頻點(diǎn)，為我們?cè)谡麢C(jī)送測(cè)認(rèn)證前問(wèn)題的解決整改爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，同時(shí)針對(duì)PCB EMC整改不再是盲目添加保護(hù)器件和電路，而是針對(duì)問(wèn)題形成的原因有的放矢，直接在軟件中仿真中得到整改措施的改善效果，以實(shí)現(xiàn)最少的改動(dòng)達(dá)到最大程度改善效果，為PCB電磁兼容問(wèn)題的定位和改進(jìn)提供參考。
文章來(lái)源
：新科益工程仿真中心
展開(kāi) 一汽奔騰 | 電動(dòng)汽車(chē)高壓系統(tǒng)電磁輻射發(fā)射的建模與仿真
其 中 ，在 接 近 7 MHz、 17 MHz 等處的峰值預(yù)測(cè)明顯，證明了多端口等效方法 在整車(chē)輻射發(fā)射預(yù)測(cè)中的有效性；由圖 6b 可得，右側(cè)電 場(chǎng)天線(xiàn)在 17 MHz 的頻點(diǎn)處具有較高的輻射超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)， 因此后續(xù)將針對(duì)右側(cè)天線(xiàn)進(jìn)行終掃描仿真以及測(cè)試。
同樣分析可得，在圖 7a 中，不同磁場(chǎng)天線(xiàn)所接收的 磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線(xiàn)總體趨勢(shì)一致，大小有所差別；將圖 7a 與 圖 7b 對(duì)比可得，仿真與實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)整體趨勢(shì)較為一致，在 17 MHz 處的峰值預(yù)測(cè)明顯，證明了該預(yù)測(cè)方法在輻射發(fā)射仿真中應(yīng)用的有效性；由圖 7b 可得，確定右側(cè)磁場(chǎng) 天線(xiàn)具有最大的輻射面，后續(xù)將針對(duì)右側(cè)天線(xiàn)進(jìn)行終掃 描仿真以及測(cè)試。
已知在車(chē)速為 40 km/h 的預(yù)掃描測(cè)量結(jié)果中，車(chē)輛 右側(cè)為最大發(fā)射方向，因此在車(chē)速為 16 km/h 和 70 km/h 的終掃描中，只進(jìn)行右側(cè)天線(xiàn)的電磁場(chǎng)掃描和仿真。
4.2整車(chē)輻射發(fā)射終掃描仿真計(jì)算
根據(jù) GB/T 18387—2017 中的試驗(yàn)流程，將多端口 網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用于整車(chē)輻射發(fā)射的終掃描仿真計(jì)算中。 在車(chē)速為 16 km/h 以及 70 km/h 時(shí)，分別實(shí)車(chē)采集高壓系 統(tǒng)干擾件端口的電流，基于多端口網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行整車(chē)高 壓系統(tǒng)輻射發(fā)射預(yù)測(cè)，并進(jìn)行右側(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)天線(xiàn)仿真 與實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)比，結(jié)果分別如圖 8、圖 9 所示。
從圖 8 中可看出，仿真與實(shí)測(cè)電場(chǎng)結(jié)果整體趨勢(shì)較 為吻合，峰值預(yù)測(cè)較為明顯，由此說(shuō)明，多端口網(wǎng)絡(luò)方法 對(duì)于整車(chē) EMC 預(yù)測(cè)有效，該方法在整車(chē)開(kāi)發(fā)階段應(yīng)用， 可在一定程度上降低輻射發(fā)射超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。
展開(kāi) ANSYS輻射仿真模擬
引言：
輻射傳熱過(guò)程是是借助于電磁波的能量傳播過(guò)程，是由物體內(nèi)部微觀(guān)粒子在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所激發(fā)出來(lái)的。由于輻射傳熱引起的熱流與物體表面熱力學(xué)溫度的4次方成正比，因此輻射傳熱分析是高度非線(xiàn)性的。借助于溫度場(chǎng)數(shù)值模擬仿真技術(shù)，可以了解研究熱輻射規(guī)律，對(duì)于爐內(nèi)傳熱的合理設(shè)計(jì)十分重要，對(duì)于高溫爐操作工的勞動(dòng)保護(hù)也有積極意義。
本文基于大型有限元軟件ANSYS對(duì)輻射傳熱過(guò)程溫度場(chǎng)模擬仿真，隨著ANSYS版本不斷更新，核心技術(shù)不斷完善，其穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熱分析、輻射熱分析、相變分析、熱應(yīng)力分析和流體熱分析功能不斷強(qiáng)大，更能顯示其計(jì)算精度與計(jì)算速度的良好兼顧性。
1 、輻射傳熱過(guò)程溫度場(chǎng)模擬仿真
1.1研究對(duì)象
本文研究的同軸圓柱體尺寸如圖所示：
圖1 研究模型
1.2基本假設(shè)
在復(fù)雜的輻射傳熱過(guò)程實(shí)際條件下，抓住主要方面模擬實(shí)驗(yàn)情況，做一些合理化的假設(shè)，但同時(shí)又能保證其結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文做如下假設(shè)：
1）由于兩個(gè)圓柱體足夠長(zhǎng)，將問(wèn)題簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題；
2）考慮到整個(gè)輻射傳熱過(guò)程為封閉系統(tǒng)，不需設(shè)置空間節(jié)點(diǎn)。
1.3初始條件
假設(shè)圓柱體是瞬時(shí)傳熱的。圓柱體為已知初始均勻溫度場(chǎng)，即:
T(x,y,z,t=0)=T
T為圓柱體溫度，即100°C.
1.4 邊界條件
傳熱是在圓柱體內(nèi)徑行的的，所以把外圓柱體當(dāng)做邊界條件。
外圓柱體的初始溫度:100°C
輻射率:1
兩圓柱體的輻射傳熱用Newton冷卻定律描述:
式中:α為對(duì)流換熱系數(shù)，α=65 W/m2·℃;Tf為液態(tài)金屬的特征溫度;Tw為砂型邊界溫度。
輻射傳熱后，兩圓柱體之間的導(dǎo)熱主要以不穩(wěn)定導(dǎo)熱方式進(jìn)行。
展開(kāi) Ansys HFSS整車(chē)天線(xiàn)布局與輻射近場(chǎng)仿真應(yīng)用
SBR+算法是用于天線(xiàn)安裝性能預(yù)估的最好的射線(xiàn)追蹤分析工具，它聚焦電大問(wèn)題，可計(jì)算輸出天線(xiàn)安裝后輻射方向圖、天線(xiàn)與天線(xiàn)間耦合、近遠(yuǎn)場(chǎng)分布等。
圖1 天線(xiàn)布局仿真應(yīng)用
下面以汽車(chē)后視鏡天線(xiàn)為例，來(lái)看看如何利用Ansys HFSS SBR+算法進(jìn)行整車(chē)天線(xiàn)布局與輻射近場(chǎng)仿真評(píng)估。
仿真思路
采用HFSS全三維電磁場(chǎng)仿真軟件，導(dǎo)入汽車(chē)車(chē)體三維模型和天線(xiàn)模型，利用HFSS FEM和SBR+算法結(jié)合，保證計(jì)算結(jié)果精確性及高效率，仿真天線(xiàn)布局后的性能、及輻射近場(chǎng)分布情況。
展開(kāi) 
沙灘上太陽(yáng)照射及輻射仿真 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了一沙灘受到太陽(yáng)一天照射過(guò)程中人體及物體的溫度場(chǎng)變化情況，仿真結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202203/dea0d4ff4f6c48818b7ff9b0be171f02.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流</p><p><br></p>
展開(kāi) Star-ccm＋太陽(yáng)輻射的仿真模擬 百度云下載
1，問(wèn)題描述
在我們計(jì)算暖通，以及室外高溫工況的一些仿真時(shí)，太陽(yáng)輻射是不可忽略，這次和大家分享一下太陽(yáng)輻射的仿真方式。按照慣例，我們還是進(jìn)行starccm和fluent的求解對(duì)比。由于網(wǎng)上關(guān)于fluent的太陽(yáng)輻射案例較多，starccm卻寥寥無(wú)幾，所以本次我們先說(shuō)starccm的太陽(yáng)輻射仿真過(guò)程。
2，模型建立
建立一個(gè)如下的模型，有進(jìn)出風(fēng)口流過(guò)箱體內(nèi)部，箱體右側(cè)有一個(gè)玻璃窗口接受太陽(yáng)輻射（為了比較設(shè)置其余地方無(wú)太陽(yáng)輻射），設(shè)置好后轉(zhuǎn)出成X-t的格式，這個(gè)格式在staraccm中容錯(cuò)率比stp好。
3，網(wǎng)格劃分
在starccm中先進(jìn)行壓印操作，保證不同零部件接觸面的網(wǎng)格正常，且可以進(jìn)行能量信息交換。然后直接設(shè)置網(wǎng)格尺寸。本文只要討論太陽(yáng)輻射的求解，網(wǎng)格就不詳細(xì)討論。
4，求解設(shè)置
4.1 先進(jìn)行物理連續(xù)體選擇。
模型有三個(gè)實(shí)體，空氣域(air)，外箱體(al)，玻璃窗戶(hù)(glass)。我們定義只有玻璃窗戶(hù)位置接受太陽(yáng)輻射，其他位置絕熱。三者模型選擇如下，
這里對(duì)玻璃模型的兩個(gè)參數(shù)需要進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置：一個(gè)是熱環(huán)境（就是目前模型所處的實(shí)際環(huán)境溫度），一個(gè)是太陽(yáng)能負(fù)載計(jì)算器
這里重點(diǎn)聊一下太陽(yáng)能計(jì)算器，他是一個(gè)對(duì)于選定的日期、時(shí)間和地理位置，可以計(jì)算太陽(yáng)高度和方位角，以及相應(yīng)的太陽(yáng)直射和漫射通量得計(jì)算器。需要注意的是經(jīng)緯度采用(東北為正，西南為負(fù)的)，時(shí)區(qū)是東為正，西為負(fù)。本次我們就假定是杭州6月15日下午2點(diǎn)10分的環(huán)境工況。
展開(kāi) 揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd的仿真探討
之前有提到揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd可以用Klippel Scanner測(cè)試得到，而且只是說(shuō)用折環(huán)中間一半進(jìn)行計(jì)算是不對(duì)的，尤其對(duì)微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音等小口徑揚(yáng)聲器。 但并沒(méi)有提到具體大致的折環(huán)參與的有效輻射面積比例有多少。所以今天就探討下。
其仿真計(jì)算的原理就是將振膜整體運(yùn)動(dòng)移動(dòng)的空氣體積△V，除以其△x，即得到振膜的等效Sd。不同頻率下的Sd是有差異的。
詳細(xì)情況可以參考——http://www.yqgqt.org.cn/content/post/303266
為計(jì)算方便，模型采用簡(jiǎn)化版揚(yáng)聲器音盆組，不帶膠水和粘接面的模型。
給音盆加載一個(gè)1mm的位移
計(jì)算就是用振動(dòng)面的位移積分/位移，得到其有效輻射面積。折環(huán)參與輻射的面積超過(guò)1/2。
Cone OD
132
mm
Surround OD
164
mm
Sd*x
191.08
cm^2*mm
x
1
mm
Sd
191.08
cm^2
Efficient Diameter
155.9778
mm
Surround Efficient Sd
74.93%
需要注意的是，不同形狀折環(huán)的有效輻射面積是會(huì)有所差異的。感興趣的可以自己試試看。 數(shù)學(xué)功底好的，也可以嘗試下看能否得到比較規(guī)整折環(huán)的有效輻射面積的解析表達(dá)式。
掃頻結(jié)果如下
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran的等效輻射聲功率ERP計(jì)算
聲學(xué)分析需要考慮聲固耦合或聲輻射技術(shù)，因?yàn)樯婕暗絻?nèi)場(chǎng)的聲固耦合分析或外聲場(chǎng)的輻射聲功率計(jì)算，雖然封閉聲場(chǎng)可以基于模態(tài)法減少計(jì)算時(shí)間，外聲場(chǎng)可以采用格林法或聲傳遞函數(shù)等方法減少計(jì)算時(shí)間，但是，聲學(xué)網(wǎng)格分網(wǎng)、聲固耦合計(jì)算還是要花費(fèi)更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，造成企業(yè)需要更大的硬件資源和更長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期。
在車(chē)輛開(kāi)發(fā)前期的動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)或車(chē)身開(kāi)發(fā)中，我們可以通過(guò)抑制結(jié)構(gòu)表面法向振動(dòng)速度縮小輻射噪聲，同時(shí)，精確識(shí)別結(jié)構(gòu)局部模態(tài)對(duì)輻射噪聲影響。利用ERP分析，可以在頻率響應(yīng)分析中快速獲取特定激勵(lì)下部件與面板的最大潛在聲輻射數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確定位結(jié)構(gòu)中聲輻射最大的區(qū)域。基于這一結(jié)果，可采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施（如對(duì)鈑金件進(jìn)行形貌優(yōu)化）或增加阻尼片等方式，有針對(duì)性地抑制結(jié)構(gòu)表面振動(dòng)，進(jìn)而有效降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的輻射噪聲。
等效輻射功率
等效輻射功率（Equivalent Radiated Power, ERP）分析作為一種表征結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的計(jì)算方法，自2008年引入MSC Nastran軟件，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)與更新，功能與優(yōu)勢(shì)如下：
? 支持分析類(lèi)型：頻響分析和瞬態(tài)分析。
? 峰值點(diǎn)輸出：與PEAKOUT結(jié)合，支持系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別峰值點(diǎn)，一步分析輸出或用戶(hù)自定義頻率輸出點(diǎn)。
? 支持模態(tài)貢獻(xiàn)率分析：將面板等效聲輻射分解到面板局部模態(tài)。
? 計(jì)算高效性：無(wú)需對(duì)流體媒質(zhì)進(jìn)行建模，計(jì)算速度快。
? 支持ERP輻射值為設(shè)計(jì)響應(yīng)：基于ERP的優(yōu)化對(duì)計(jì)算資源與時(shí)間的要求顯著低于聲學(xué)響應(yīng)優(yōu)化，適用于拓?fù)?#x2F;幾何驅(qū)動(dòng)的聲學(xué)設(shè)計(jì)。
? 阻尼表征能力：定義局部結(jié)構(gòu)阻尼研究對(duì)ERP影響。
? 分析結(jié)果格式：csv、OP2、PCH、H5格式，展示和二次處理方便。
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