平板的ANSYS声学分析

1、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530540Hz。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）1536.032658.0931447.441487.952195.2二、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

2、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）531168.84866.019532171.08268.143533174.01170.998534178.32875.278535186.93283.884536190.6287.611537179.81276.877538175.22472.398539172.29569.608540170

3、.15167.632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-/PREP7ET,1,SOLID45 !壳单元 类型1ET,2,FLUID30 ! acoustic fluid element with ux & uy(0-Structure present at interface (unsymmetric element

4、matrix)ET,3,130 ! acoustic infinite line elementr,3,0.3,0,0ET,4,FLUID30,1,0 ! acoustic fluid element without ux & uy(1-No structure at the interface (symmetric element matrix)! material properties!材料1为铁MP,EX,1,2.1E11MP,DENS,1,7800MP,NUXY,1,0.3!材料2为空气介质MP,DENS,2,1.21MP,SONC,2,344!建立模型wprot,0,-90,

5、0SPHERE,0.3,0,180 !SPHERE, RAD1, RAD2, THETA1, THETA2wprot,0,90,0BLOCK,0,0.1, -0.002, 0.002, -0.1, 0 !BLOCK, X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2BLOCK,-0.1,0, -0.002, 0.002, -0.1, 0VGLUE,2,3VOVLAP,1,2 !Overlaps volumesVOVLAP,3,4 !对编号为2的体划分网格lesize,9,20,1lesize,19,20,1lesize,14,20,1lesize,18,20,1lesize,11,20,1lesi

6、ze,16,20,1lesize,12,20,1lesize,17,20,1lesize,8,4,1lesize,15,4,1lesize,13,4,1lesize,10,4,1VSEL,s,2VATT,1,1 mshkey,1 !Specifies whether free meshing or mapped meshing should be used to mesh a model.1 Use mapped meshing.VMESH,2alls !对编号为4的体划分网格lesize,32,20,1lesize,31,20,1lesize,35,20,1lesize,33,20,1les

7、ize,28,20,1lesize,34,20,1lesize,20,4,1lesize,27,4,1VSEL,s,4VATT,1,1 mshkey,1 !Specifies whether free meshing or mapped meshing should be used to mesh a model.1 Use mapped meshing.VMESH,4alls !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,1VATT,2,2 !指定的材料属性为空气介质(与结构耦合)SMRT,1VMESH,1alls!修改不与平板（结构）接触单元的材料类型类型为空气介质（

8、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,1,2NSLA,S,1type,3 real,3 mat,2 esurf !Generates elements overlaid on the free faces of existing selected elements.alls !建立流固接触面Asel,s,8Asel,A,10Asel,A,7Asel,A,5Asel,A,19Asel,A,15Asel,A,

9、17Asel,A,20NSLA,S,1esel,s,type,2sf,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,10kbc,1HARF,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 -!第二种分析后处理方式，!使用谐波分析法对530540Hz频率之间进行频率扫描计算第一阶弯曲模态，从而检测到结构模型的固有频率/solu antype,harmic hropt,full f,131,fY,1000.alls nsubst,10kbc,1HARF,530,540 !加载频率530540SOLVE !检测到结构模型的固有频率/post26plcplx,0nsol,2,1,u,x,d1uxstoreconjug,