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<p><strong>海克斯康—混響場下的航空航天結(jié)構(gòu)聲振耦合分析</strong></p><p><strong>演講主題介紹</strong></p><p>常規(guī)的結(jié)構(gòu)有限元動力學(xué)分析中，混響聲場激勵條件的加載往往較為復(fù)雜，甚至難以實現(xiàn)，MSC Nastran和Actran的聯(lián)合仿真既利用了MSC Nastran多樣的結(jié)構(gòu)單元類型、高效的計算效率，也利用了Actran方便快捷的聲學(xué)激勵加載手段，可以快速完成混響聲場激勵下的聲振耦合分析

聲振耦合分析之邊界元法 分析步驟簡要介紹： 1 模型簡化、材料屬性、邊界條件、載荷及響應(yīng)梳理； 2 振動響應(yīng)分析；或者來自外部的振動響應(yīng)結(jié)果； 3 聲學(xué)邊界元設(shè)置； 4 求解計算及結(jié)果查看； 5 方法總結(jié) 如果你想要了解這些，不要猶豫可以聯(lián)系我。

基于ABAQUS聲固耦合法的水下結(jié)構(gòu)聲輻射研究[J]. 船舶力學(xué), 2009, 13(2): 319-324.Miao Xu-hong, Qian De-jin, Yao Xiong-liang, et al.

因此，以平頭圓柱體為例，本案例運用STAR-CCM+&abaqus對圓柱體入水100m/s過程進(jìn)行模擬，得到了結(jié)構(gòu)入水過程中周圍流場和自身響應(yīng)變化。適用領(lǐng)域：航行體入水沖擊，船舶砰擊，海洋結(jié)構(gòu)物漂浮等領(lǐng)域。ST

NVH分析，即噪聲、振動和聲振一體化分析，是指通過仿真軟件對結(jié)構(gòu)、流體、材料等多物理場耦合系統(tǒng)進(jìn)行分析，以評估系統(tǒng)的噪聲、振動和聲振一體化特性。 NVH分析主要應(yīng)用領(lǐng)域：§ 機械設(shè)計：用于分析和優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)的噪聲、振動和聲振一體化特性，如汽車、飛機、船舶等結(jié)構(gòu)。§ 航空航天：用于分析和優(yōu)化航空航天器的噪聲、振動和聲振一體化特性，如飛機發(fā)動機、航天器等。

【iSolver案例分享39】海上承臺自振頻率分析1. 引言： iSolver為一個完全自主的面向工程應(yīng)用的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對標(biāo)Nastran、Ansys、Abaqus設(shè)計和實現(xiàn)，具備結(jié)構(gòu)有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎(chǔ)算法組件，精度和Abaqus一致。本文以海上承臺自振頻率分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結(jié)果進(jìn)行對比。

，從六個方面進(jìn)行了介紹，驅(qū)動電機對整車聲振特性影響研究、驅(qū)動電機振動噪聲激勵源的研究、基于磁固耦合的電機振動噪聲動態(tài)響應(yīng)分析研究、電機振動噪聲控制優(yōu)化研究、對電機噪聲傳播路徑控制的研究、電機噪聲對車內(nèi)聲品質(zhì)影響研究。

轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)在與軸連接處沿軸向和圓周方向固定，工程師將流固耦合界面與轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)及聲學(xué)流體域進(jìn)行結(jié)合。這種對無阻尼聲振模型的簡化模態(tài)分析，可提供模態(tài)形狀和對應(yīng)的自然頻率。在測量得到的導(dǎo)流葉片振動頻率范圍附近，工程師發(fā)現(xiàn)了多個自然頻率。大多數(shù)相關(guān)的聲振模態(tài)形狀均會在轉(zhuǎn)輪葉片后緣上呈現(xiàn)出嚴(yán)重的彎曲位移，并給導(dǎo)流葉片區(qū)域帶來顯著的壓力脈動。

Abaqus/Standard 可以模擬大量的物理現(xiàn)象，例如除了應(yīng)力/ 位移分析之外還有：熱傳導(dǎo)，質(zhì)量擴散和聲學(xué)現(xiàn)象。不同物理現(xiàn)象間的相互作用，如熱固耦合，熱電耦合，壓電耦合和多種介質(zhì)的流固耦合，聲固耦合等分析也能夠進(jìn)行模擬。對于以上或其它非線性分析，Abaqus/Standard 會自動調(diào)整收斂準(zhǔn)則和時間步長來確保解的準(zhǔn)確性。

Actran VibroAcoustics 振動聲學(xué)模塊：支持直接法與模態(tài)疊加法兩種求解路徑，可耦合結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型（如 MSC Nastran、Abaqus 計算結(jié)果），實現(xiàn)結(jié)構(gòu)振動與聲場的雙向耦合分析。

另一個團(tuán)隊在iSolver前后處理平臺上二次開發(fā)完成聲學(xué)邊界元模塊，因為涉及界面的邊界元整體流程和底層的數(shù)據(jù)接口、聲振耦合傳遞等，所以我們對聲學(xué)邊界元略有了解，但比起真正做邊界元的還是差很多，僅記錄下我們理解的邊界元公式和開發(fā)難點。

無與倫比的 Abaqus 求解器 Abaqus/StandardAbaqus/Standard是通用求解器，能夠求解各種類型的工程問題，從簡單的線性問題到復(fù)雜的多物理場非線性問題，都能高效、高精度的求解。例如除應(yīng)力/位移分析之外還有:熱傳導(dǎo)，質(zhì)量擴散和聲學(xué)現(xiàn)象，以及熱固耦合。熱電耦合、電磁耦合，壓電耦合和聲固耦合，專門的焊點及焊點失效、振動等分析類型也能夠進(jìn)行模擬。

圖８　 場點和板塊設(shè)置（左右對稱） 考慮到機艙蒙皮壁板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剛度較弱，與空氣聲音的相互作用不可避免，即聲音引起的空氣振動會影響結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)自身的振動也會反作用于空氣振動發(fā)聲，機艙內(nèi)的噪聲分析需要進(jìn)行聲振耦合分析。在進(jìn)行聲振耦合分析前，需要先計算出模型的結(jié)構(gòu)模態(tài)信息，如圖9所示。

本課題針對軸向柱塞泵殼體降噪?yún)^(qū)域識別難題，建立了液壓-多體動力學(xué)耦合模型以求解結(jié)構(gòu)噪聲激振力，建立了考慮軸向柱塞泵內(nèi)部多組件耦合關(guān)系的有限元/邊界元振聲模型，基于振聲模型開展模態(tài)和板面聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析，精確識別了柱塞泵殼體降噪?yún)^(qū)域，為柱塞泵殼體優(yōu)化設(shè)計奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

(a) 結(jié)構(gòu)一階振型(b) 結(jié)構(gòu)二階振型 (c) 結(jié)構(gòu)三階振型(d) 結(jié)構(gòu)四階振型(e) 結(jié)構(gòu)五階振型(f) 結(jié)構(gòu)六階振型圖5-1結(jié)構(gòu)前六階振型圖5.2隔震支座滯回曲線 輸入十條人工波地震波進(jìn)行時程分析，在人工波作用下結(jié)構(gòu)的隔震支座滯回曲線如下圖5-2所示。

案例三：剎車系統(tǒng)制動尖叫問題仿真（固體振動 + 聲流體耦合）1) 問題特點：剎車盤與剎車片接觸振動（固體非線性振動），同時振動通過空氣（流體）傳播產(chǎn)生噪聲，屬于結(jié)構(gòu)振動與聲流體的強非線性耦合；2) 理論解析：講解復(fù)模態(tài) CEA（復(fù)特征值分析）與瞬態(tài) TDA（瞬態(tài)動力學(xué)分析）的結(jié)合方法，如何識別制動尖叫的共振頻率（非線性振動特性），以及聲固耦合的聲學(xué)邊界條件理論；3) 實操演示：從剎車系統(tǒng)的裝配體建模