平板的声学分析.docx
《平板的声学分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平板的声学分析.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
平板的声学分析
平板的声学分析
Lordtomorrow
一、参数说明
板的总体尺寸为0.2*0.2*0.004m。
为了求解方便，本次分析采用了板的一半即0.2*0.1*0.004m进行谐响应分析，在板的上部中心位置施加1000N的力，频率范围为530－540Hz。
对此平板模型进行模态分析，其结果如表1所示：
表1平板模态分析
阶数
频率（Hz）
1
536.03
2
658.09
3
1447.4
4
1487.9
5
2195.2
二、有限元模型
图1平板模型
图2空气介质模型
三、网格划分
图3整个模型的网格划分
四、结果与分析
图4空气介质在平板振动频率为531Hz时的声压分布
图5空气介质在平板振动频率为534Hz时的声压分布
图6空气介质在平板振动频率为536Hz时的声压分布
图7空气介质在平板振动频率为538Hz时的声压分布
图8空气介质在平板振动频率为540Hz时的声压分布
经ANSYS求解，得到了表2所示的声压最大值和最小值，其内部具体的分布情况如图4至图8所示。
表2声压分布
频率（Hz）
声压最大值（dB）
声压最小值（dB）
531
168.848
66.019
532
171.082
68.143
533
174.011
70.998
534
178.328
75.278
535
186.932
83.884
536
190.62
87.611
537
179.812
76.877
538
175.224
72.398
539
172.295
69.608
540
170.151
67.632
图9声压最大值随频率的变化
图10声压最小值随频率的变化
从图9中可知，声压的最大值趋势中的最大值出现在536Hz附近，与平板的一阶模态536.03Hz相一致；同理，图10中声压最小值分布趋势中的最大值也出现在536Hz附近，可知，平板的振动频率达到它的固有频率时振动最大，从而使得其产生声压最大。
程序清单
---------------------------------------------------------------------------------
/PREP7
ET,1,SOLID45!
壳单元类型1
ET,2,FLUID30!
acousticfluidelementwithux&uy（0-Structurepresentatinterface（unsymmetricelementmatrix））
ET,3,130!
acousticinfinitelineelement
r,3,0.3,0,0
ET,4,FLUID30,,1,0!
acousticfluidelementwithoutux&uy（1-Nostructureattheinterface（symmetricelementmatrix））
!
materialproperties
!
材料1为铁
MP,EX,1,2.1E11
MP,DENS,1,7800
MP,NUXY,1,0.3
!
材料2为空气介质
MP,DENS,2,1.21
MP,SONC,2,344
!
建立模型
wprot,0,-90,0
SPHERE,,0.3,0,180!
SPHERE,RAD1,RAD2,THETA1,THETA2
wprot,0,90,0
BLOCK,0,0.1,-0.002,0.002,-0.1,0!
BLOCK,X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2
BLOCK,-0.1,0,-0.002,0.002,-0.1,0
VGLUE,2,3
VOVLAP,1,2!
Overlapsvolumes
VOVLAP,3,4
!
对编号为2的体划分网格
lesize,9,,,20,1
lesize,19,,,20,1
lesize,14,,,20,1
lesize,18,,,20,1
lesize,11,,,20,1
lesize,16,,,20,1
lesize,12,,,20,1
lesize,17,,,20,1
lesize,8,,,4,1
lesize,15,,,4,1
lesize,13,,,4,1
lesize,10,,,4,1
VSEL,s,,,2
VATT,1,,1
mshkey,1!
Specifieswhetherfreemeshingormappedmeshingshouldbeusedtomeshamodel.1—Usemappedmeshing.
VMESH,2
alls
!
对编号为4的体划分网格
lesize,32,,,20,1
lesize,31,,,20,1
lesize,35,,,20,1
lesize,33,,,20,1
lesize,28,,,20,1
lesize,34,,,20,1
lesize,20,,,4,1
lesize,27,,,4,1
VSEL,s,,,4
VATT,1,,1
mshkey,1!
Specifieswhetherfreemeshingormappedmeshingshouldbeusedtomeshamodel.1—Usemappedmeshing.
VMESH,4
alls
!
对编号为1的体划分网格（此步骤划分网格需要手动进行）
VSEL,s,,,1
VATT,2,,2!
指定的材料属性为空气介质（与结构耦合）
SMRT,1
VMESH,1
alls
!
修改不与平板（结构）接触单元的材料类型类型为空气介质（不与结构耦合）
esel,s,type,,1
nsle,s
esln,s,0
nsle,s
esel,inve
nsle,s
emodif,all,type,4
alls
!
在边界生成吸收单元。
（使用单元fluid130）
Asel,s,,,1,2
NSLA,S,1
type,3
real,3
mat,2
esurf!
Generateselementsoverlaidonthefreefacesofexistingselectedelements.
alls
!
建立流－固接触面
Asel,s,,,8
Asel,A,,,10
Asel,A,,,7
Asel,A,,,5
Asel,A,,,19
Asel,A,,,15
Asel,A,,,17
Asel,A,,,20
NSLA,S,1
esel,s,type,,2
sf,all,fsi,1
alls
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
!
第一种后处理方式，得到空气介质的声压分布，单位为分贝
/solu
antype,harmic
hropt,full
f,131,fY,1000.
alls
nsubst,1
kbc,1
HARF,337,337!
加载80Hz的频率
SOLVE
!
对与结构耦合的空气单元和未与结构耦合的空气单元进行后处理，得到声压分布
/post1
SET,FIRST
esel,s,type,,2
esel,a,type,,4
PLESOL,NMISC,4,0,1.0
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
升级会员 