simon21 发表于 2005-12-8 20:40

[转帖]基于有限元和边界元的噪声分析

物体受到激励后,必将会产生振动,由物体的振动而引起与之相接触的流体的振动(如空气),从而在流体中产生噪声。对流体的噪声分析可以在频率域内或者时间域内进行,可以采用流体与结构耦合的形式进行分析,也可以只采用流体的形式进行计算分析,可以计算内声场也可以计算外声场,例如对于汽车而言,可以计算内声场,也可以计算外声场。在低频范围内采用边界元或者有限元的方法,在高频内采用统计能量的方法,计算结果包括声场中任意一点处的声学响应,如声压、声强、声功率,还可以是某点处的响应函数,如声压函数、模态贡献量函数,还可以进行一些特殊的分析,如声学传递矢量分析、面板贡献量分析和灵敏*分析,以及高频域内的统计能量分析。
<P>如图所示是某轿车的排气系统的有限元声学模型,图所示是该排气系统中消声器的声学模型。 </P>
<P><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-2.gif"></P>
<P align=center>排气系统的声学模型 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-3.gif"></P>
<P align=center>消声器的声学模型 </P>
<P align=left>•声学模态分析 </P>
<P align=left>声学模态类似于结构模态,声波在流体团中传播时,会引发流体的振荡,流体的振荡也是有一定的固有频率和振动样式(振型),通过声学模态计算可以计算出流体的声学共振频率,防止流体和流体周围的结构产生共振而引发共鸣。 </P>
<P align=left>图所示是排气系统的声学模态云纹图。 </P>
<P><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-4.gif"></P>
<P align=center>排气系统的声学模态 </P>
<P><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-5.gif"></P>
<P align=center>排气系统的声学模态 </P>
<P align=left>图所示是消声器的声学模态 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-6.gif"></P>
<P align=center>消声器的声学模态 </P>
<P align=center> </P>
<P align=left>•声学响应分析 </P>
<P align=left>在已知载荷激励的情况下,可以计算模型中任意位置的声学响应,如声压、声强和声功率等数据,为进一步分析提高必要的数据依据。声学响应可以在物理空间中计算,也可以在模态空间中计算,可以计算各阶声学模态对噪声的贡献量等。 </P>
<P align=left>图所示是排气系统入口处的声压级( dB )曲线,图所示是排气系统出口处的声压级( dB )曲线。 </P>
<P><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-7.gif"></P>
<P align=center>入口处的声压级( dB ) </P>
<P><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-8.gif"></P>
<P align=center>出口处的声压级( dB ) </P>
<P align=left>排气系统入口的声强如图所示,出口处的声强如图所示。 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-9.gif"></P>
<P align=center>入口处的声强( dB ) </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-10.gif"></P>
<P align=center>出口处的声强( dB ) </P>
<P align=left>如图所示是排气系统前 7 阶声学模态在声学响应中的参与贡献量。 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-11.gif"></P>
<P align=center>前 7 阶声学模态在声学响应中的参与贡献量 </P>
<P align=center></P>
<P>•发动机的边界元声学响应分析 </P>
<P align=left>对于模型外声场的声学响应,可以采用流体 - 结构耦合的方式,利用边界元技术计算外声场的各种响应。如图所示是某型发动的声学模型,用该模型计算发动机的外声场声学响应。 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-12.gif"></P>
<P align=center>发动机边界元模型 </P>
<P align=center></P>
<P>如图所示是发动机外声场的在某频率上的声压响应云纹图。 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-13.gif"></P>
<P align=center>发动机外声场声压响应云纹图 </P>
<P align=left>图所示是发动机外声场分别在 X 方向 Y 方向和 Z 方向上的声强云纹图。图所示法线方向上的云纹图。 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-14.gif"></P>
<P align=center>发动机外声场在 X 方向上的声强云纹图 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-15.gif"></P>
<P align=center>发动机外声场在 Y 方向上的声强云纹图 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-16.gif"></P>
<P align=center>发动机外声场在 Z 方向上的声强云纹图 </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-17.gif"></P>
<P align=center>发动机外声场在局部法线方向上的声强云纹图 </P>
<P align=left>发动机外声场的声学传递矢量 (ATV, Acoustic Transfer Vector) </P>
<P align=center><IMG src="http://www.pingjing.com.cn/images/2-6-18.gif"></P>
<P align=center>发动机 ATV 云纹图</P>

yushouzhuo 发表于 2005-12-9 15:49

<P>请问您用的是什么软件分析的 ,我非常感兴趣,是ansys么?</P>

yushouzhuo 发表于 2005-12-9 15:50

盼望您的回复

cherryhu 发表于 2006-5-12 22:48

他用的是sysnoise<BR>
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