基于ANSYS Workbench的声场分析方法介绍.pdf

基于基于 ANSYS Workbench 的声场分析方法介绍的声场分析方法介绍 ANSYS 18 2版本以前要在Workbench界面中进行声场分析 需额外下载声学ACT插件 并手动集成于Workbench中才能进行声学分析 R18 2版本对此作了较大改进 声学分析模 块已成为ANSYS Workbench界面中的正式模块 本文在ANSYS Workbench19 0环境中以简 易扬声器为例 介绍声场分析的一般步骤 供大家学习和参考 1 ANSYS Workbench声学分析声学分析模块创建模块创建 将扬声器及挡板几何模型文件拖入至Workbench空白区域中 出现项目A 然后从左侧 Toolbox中拖动声学分析模块 Harmonic Acoustics 至项目A的 Geometry 上松开鼠标 此时出现项目B 项目B与项目A之间存在几何数据传递关系 如图1所示 图1 声学分析模块创建 2 建立建立完整声场分析模型完整声场分析模型 导入进Workbench中的扬声器及挡板几何模型如图2所示 在进行声学分析前 我们还 需建立声学介质传播区域和无限边界区域 图3即为完整的声场分析模型 值得注意的是 外部的边界区域选用完美匹配层 PML 方法 此方法得到的网格单元吸收声辐射能 而 不进行反射 用以表征无限的声场边界 建立声学介质传播区域和无限边界区域方法 首先进入Design Modeler 然后使用Tools 中的Enclosure功能 定义Cushion值 并选择 Merge Parts 分别建立介质传播区域和无限 边界区域 声场分析模型建立后 双击进入 Engineering Data 新建空气介质 输入密度和声传 播速度两项参数 图2 扬声器及挡板模型 图3 完整声场分析模型 3 声场声场分析关键设置分析关键设置 3 1 声传播区域设置声传播区域设置 Harmonic Acoustics Acoustics Region 选中介质传播区域 然后在 Geometry 一栏中 点击 Apply 设置完成后如图4所示 图4 声传播区域设置 3 2 声场边界区域设置声场边界区域设置 Harmonic Acoustics Insert Physics Region Acoustics 一栏切换为 Yes 匹配层定义选择完美匹配层 PML 方法 然后选中外围边界区域 在 Geometry 一栏 中 点击 Apply 设置完成后如图5所示 图5 声场边界区域设置 3 3 声场声场激励激励源源设置设置 Harmonic Acoustics Insert Acoustics Mass Source 在 Magnitude 一栏中输入大小值 然后选中扬声器发声的两个面 在 Geometry 一栏中 点击 Apply 设置完成后如图6所示 图6 声场激励 Mass Source 设置 4 后处理结果查看后处理结果查看 通过 Solution Insert Acoustics 分别插入声压 Acoustics Pressure 和声压 级 Sound Pressure Level 然后点击 Solve 求解 便可得到如图7所示的声压和声压级结 果云图 图7 声压和声压级结果云图 通过 Solution Insert Acoustics 插入远场声压级 Far field SPL 定义场 半径 S