RADSND（Radiated Sound Output Analysis）是一种通过瑞利积分求解结构对外辐射噪声的方法，是一种用于声学分析的技术，它通过将结构节点视为离散的声源来测量辐射声。这种方法特别适用于计算结构在振动时产生的声压级。

使用RADSND进行声学分析的优势在于，它能够通过ERP（有效辐射功率）来评估声源的声学贡献，从而在频响分析中预测结构的声学响应，如声压、声功率和声强等。

这种方法在汽车排气系统的消声器前盖模型分析中得到了应用，通过定义结构单元集作为声源，并在以激励点为中心的球面上定义接收点，可以计算出不同频率下的声学响应。

本教程演示如何使用RADSND方法对2.1 扬声器进行声学分析。主要是分析扬声器在工作时对外辐射的噪声。

在开始之前，请将本教程中使用的文件复制到您的工作目录。

http://majorv.help.altair.com/minorv/simulation/tutorials/hwsolvers/optistruct/OS-T-1395/Speaker_RADSND.zip

该方法使用通过将节点假设为离散声源而生成的ERP（有效辐射功率）来测量辐射声音。

图1.FE模型

对于此模型，执行频率响应分析以测量麦克风点的声压级。在图1 中，2.1 扬声器由壳单元表示，每个节点都施加谐波位移以使其振动。扬声器的振动会产生声波，这些声波在麦克风点处测量。结果、位移和声压级将在HyperView中查看。

一、启动HyperMesh并设置OptiStruct用户配置文件

1.启动HyperMesh。

此时将显示User Profile对话框。

2.选择OptiStruct并单击OK。

这将加载用户配置文件。它包括相应的模板、宏菜单和导入阅读器，将HyperMesh的功能缩减为与生成OptiStruct模型相关的功能。

二、打开模型

1.单击File>Open>Model。

2.从OptiStruct.zip文件中选取保存到工作目录的speaker_RADSND.fem文件。请参阅访问模型文件。

3.单击Open。

speaker_RADSND.fem数据库将加载到当前HyperMesh会话中，替换任何现有数据。

三、设置模型

在此步骤中，您将创建material和property，并分配该属性。

3.1创建Material

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Material。

2.对于Name ，输入Aluminum。

3.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

4.对于Card Image，从下拉菜单中选择MAT1。

5.对于E，输入70E9。

6.对于NU，输入0.3。

3.2创建属性

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Property。

2.对于Name ，输入Shell。

3.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

4.对于Card Image，从下拉菜单中选择PSHELL，然后单击Yes进行确认。

5.对于Material ，选择Unspecified>Material。

6.在Select Material对话框中，从Material列表中选择Aluminum，然后单击OK。

7.对于Thickness，输入0.01。

3.3分配属性

在Model Browser中，点击Component>Speaker，然后输入数据，如下图所示。

图2.

四、创建载荷和边界条件

在此步骤中，您将创建Load Collector并设置边界条件。

4.1创建SPC Load Collector

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Load Collector。

2.对于Name ，输入SPC。

3.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

4.切换Analysis面板并选择constraints选项。

5.选择扬声器的所有节点并激活所有DOF并为每个节点输入0。

6.对于Load Type，选择SPC并单击return。

4.2创建SPCD Load Collector

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Load Collector。

2.对于Name ，输入SPCD。

3.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

4.切换Analysis面板并选择constraints选项。

5.选择扬声器的所有节点并激活DOF 3 并输入1E-5。

6.对于Load Type，选择SPCD并单击return。

4.3创建一组频率

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Load Collector。

2.对于Name ，输入Freq。

3.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

4.对于Card Image，从下拉菜单中选择FREQi。

5.选中FREQ1选项，对于NUMBER_OF_FREQ1，输入1。

6.输入以下信息：

a)对于F1，输入0.0。

b)对于DF，输入5.0。

c)对于NDF，输入15。

7.单击Close。

这提供了一组从0.0 开始的频率，以5.0 和15 个频率为增量。

4.4创建Frequency Range Curve

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Curve。

此时将打开一个新的Curve editor窗口。

2.对于Name ，输入tabled1。

3.在弹出窗口中，输入：

a)对于x（1） = 0.0。

b)对于y（1） = 1.0。

c)对于x（2） = 100.0。

d)对于y（2） = 1.0。

4.单击Close。

5.在Model Browser中的Curves下，选择tabled1。

6.单击Color并从调色板中选择一种颜色。

7.对于Card Image，从下拉菜单中选择TABLED1。

这提供了0.0 到100.0 的频率范围，在此范围内具有常数1.0。

4.5创建频率相关载荷

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Load Step Inputs。

2.对于Name ，输入Rload1。

3.对于Config type ，从下拉列表中选择Dynamic Load - Frequency Dependent。

4.对于Type，从下拉菜单中选择rolad1。

5.对于EXCITEID，请单击Unspecified>Loadcol。

6.在Select Loadcol对话框中，从Load Collector列表中选择SPCD，然后单击OK。

7.对于TD，选择tabled1曲线。

8.对于TYPE，选择DISP。

这提供了一种激励。激励的类型可以是施加的载荷（力或力矩）、强制位移、速度或加速度。Rload1 Load Step Inputs中的字段类型定义载荷类型。默认情况下，该类型设置为applied load。

4.6创建动态载荷

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Load Step Inputs。

2.对于Name ，输入Dload。

3.对于Config type ，从下拉列表中选择Dynamic Load Combination。

4.对于Type ，接受默认选择DLOAD。

5.对于s，输入1。

6.对于Dload num，输入1。

7.对于S，输入1。

8.对于L，请选择RLoad1。

4.7创建LOADSTEP

1.在Model Browser中，右键单击并选择Create>Load Step。

默认Load Step模板显示在Entity Editor中。

2.对于Name ，输入DFREQ。

3.对于Analysis type，从下拉菜单中选择Freq.resp（direct）。

4.对于SPC，从Select Loadcol对话框中选择SPC。

5.对于DLOAD，从Select Load step Inputs对话框中选择Dload。

6.对于FREQ，从Select Loadcol对话框中选择Freq。

五、设置RADSND面板

在此步骤中，您将创建并设置RADSND面板。

5.1创建Surface Nodes Set

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Set。

2.对于Name，输入Surface_Nodes。

3.对于Card Image，从下拉菜单中选择SET_GRID。

4.对于Entity ID ，选择Nodes，然后选择扬声器component的所有节点，然后单击proceed。

5.2创建Mic node set

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Set。

2.对于Name ，输入Mic。

3.对于Card Image，从下拉菜单中选择SET_GRID。

4.对于Entity IDs，选择Nodes，然后选择接收器component的所有节点，然后单击proceed。

5.3创建PANELG

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Set。

2.对于Name ，输入PANEL。

3.对于Card Image，从下拉菜单中选择PANELG。

4.对于Type ，选择SOUND。

5.对于GSID，从SET列表中选择Surface_Nodes。

5.4创建RADSND

1.在Model Browser中，右键单击并从上下文菜单中选择Create>Set。

2.对于Name，输入RADSND。

3.对于Card Image，从下拉菜单中选择RADSND。

4.对于Entity IDs，从SET列表中选择Mic。

5.对于RADSND_NUM_PANEL，输入1。

6.对于PID，从SET列表中选择PANEL。

5.5定义输出控制参数

1.在Analysis页面中，选择control cards。

2.单击GLOBAL_OUTPUT_REQUEST。

3.选择DISPLACEMENT和SPL，然后单击return。

4.单击GLOBAL_CASE_CONTROL。

5.选择RADSND并从SET列表中选择SID = RADSND。

6.在控制卡页面PARAM的PARAM下，选择SPLC、SPLREFDB和SPLRHO并输入值，如下所示：

图3.

7.单击Enter两次返回主菜单。

六、提交作业

1.在Analysis页面中，单击OptiStruct面板。

图4.

2.单击save as。

3.在Save As对话框中，指定写入OptiStruct模型文件的位置，并输入Speaker_RADSND.fem作为文件名。

4.单击Save。

input file字段显示在Save As对话框中指定的文件名和位置。

5.将导出选项切换设置为all。

6.将run options切换设置为analysis。

7.将内存选项切换设置为memory default。

8.单击OptiStruct提交作业。

如果作业成功，新的结果文件将位于写入Speaker_RADSND.out文件的目录中。Speaker_RADSND.out文件是查找错误消息的好地方，如果存在任何错误，这些错误消息可以帮助调试输入模型。

写入目录的默认文件为：

Speaker_RADSND.html HTML分析报告，提供问题表述和分析结果的摘要。

Speaker_RADSND.out仿真开始前模型检查运行的基于ASCII的输出文件;提供非线性迭代历程以及运行结果的基本信息。

Speaker_RADSND.h3d HyperView压缩的二进制结果文件。

Speaker_RADSND. stat Summary，提供分析过程中每个步骤的CPU信息。

七、查看结果

1.在命令窗口中收到Process completed successfully消息后，单击HyperView。

2.打开结果并绘制75hz频率处的声压级。

3.在工具栏上，单击contour。

4.在结果类型下，从第二个下拉菜单中选择Sound Pressure Level，然后为component选择receiver。

图5.

来源：TodayCAEer