首页/文章/ 详情

[声学]基本术语和Abaqus仿真流程

7月前浏览9693

本文摘要(由AI生成):

文章主要介绍了Abaqus声学仿真的基本概念、应用领域、求解类型、基本术语、仿真流程和注意事项。Abaqus声学仿真采用有限元法求解,可以解决非耦合声学问题和耦合结构-声学问题。基本术语包括声压、声压级、声强、声强级和声功率级。仿真流程包括材料属性设定、网格划分和单元类型设置、载荷和声源、边界条件设定、求解类型设定、输出设置和后处理。为使逻辑更清晰,制作了思维导图。


Abaqus声学仿真

“声学”是指对声音的技术研究,声音是连续介质中动量和能量传递的波现象,通常称波为“声波”。工程声学主要应用于人的感知和舒适性:机械噪音、轮胎设计、公路噪音、手机设计、发动机噪音、NVH;建筑声学:房间设计、音乐厅设计;电声系统的设计:麦克风、扬声器、滤波器、,有源/无源噪声控制、超声波换能器等。


Abaqus声学仿真采用有限元法求解,并采用特定的有限元法对声学域进行建模。创建模型所用单元有限元分析人员也较为熟悉,包括二次和线性插值的三角形、四边形、四面体、楔形和砖块单元,当然特殊的声学无限单元也是可用,以可变的顺序或插值模拟无限的外场。声学-结构交互(ASI)单元可用于顺序耦合,也可用于1D点对点耦合。



求解的声学主要所用自由度为声压,Abaqus声学仿真能够解决:


  • 非耦合声学问题(纯声学问题)


内部音响问题(汽车、飞机)
外部声音传播问题(来自机器、发动机的辐射)
声波从刚性边界散射


  • 耦合structural-acoustics


强迫激励(喇叭)
流体加载稳态振动(振动板、壳)
撞击建筑物的声波(潜水艇)
Abaqus声学仿真求解可在Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit之间顺序切换,比如,先进行频率提取,再进行瞬态声学模拟。


基本术语

声压设气体的初始压强为P0,受到声扰动后,压强为P0+P。则这个压强改变量就称为声压,单位为Pa,一般取其有效值。

声压级


声压级(SoundPressure Level)定义为声压的有效值与基准声压的有效值之比的常用对数20倍(取分贝单位),即


式中,Pe是测量声压,Pr是参考声压,Pr通常取2×10-5 Pa,它是人耳对1kHz空气声所能感觉到的最低声音的声压。

声强

声强(SoundIntensity)是指在垂直于传播方向上单位面积上通过的平均声能量流,即


声强级
声强级(Sound Intensity Level)定义为声强和参考声强之比的常用对数的10倍,即 



式中,基准声强I0取10-12 W/m2为可听最小声强。
声功率级
声功率级(SoundPower Level)定义为声功率与基准声功率之比的常用对数的10倍,即 



式中,基准声功率W0取10-12 W。


仿真流程

Abaqus声学仿真与流体仿真类似,Abaqus/CAE中逐步建模即可。

  • 材料属性设定

  • 网格划分和单元类型设置

  • 载荷和声源

  • 边界条件设定      

  • 求解类型设定

  • 输出设置和后处理

为使逻辑更清晰,制作思维导图如下,请参考。



Abaqus
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-12-18
最近编辑:7月前
江丙云
博士 | 仿真专家 C9博士,5本CAE专著
获赞 714粉丝 5298文章 237课程 17
点赞
收藏
未登录
2条评论
仿真秀0524205555
签名征集中
2年前
请问声单元模拟水的材料属性设置哪些参数
回复
文士韦
行至深处
3年前
声和结构边界用Tie即可。
回复
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈