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本章通过一个简化的驻波管声腔+吸声材料模型,展示了不同阻抗属性的吸声单元在阻抗管试验中对结果的影响。
如图12-24所示,基础模型的网格由三部分组成:六面体单元构成的圆柱体模拟阻抗管内的声腔,赋予空气的属性和材料;声腔的一端为壳单元模拟的板件结构,用以加载强迫速度激励;声腔的另一端为吸声单元模拟的吸声材料。所有网格均已赋予了对应的材料和属性。
基础模型中已经设置好载荷(加载在壳单元上的单位强迫速度,用来模拟平面波),加载在 1Hz、10Hz、100Hz、1000Hz和10000Hz共计五个频率点上。
模型设置
1.设置阻抗
模型中采用国际单位制。在吸声单元的属性中设置不同的阻抗,分别创建四个对比模型。对各个模型的描述如下
l无反射边界:材料阻抗实部=声腔的介质阻抗=pc=1.2x340=408,虚部为零。
l全反射边界(绝对软):材料阻抗实部=1.0e-12,虚部为零。
l全反射边界(绝对硬):材料阻抗实部=1.0e+12,虚部为零e
l吸声边界:材料阻抗实部=3x介质阻抗=1224,虚部为零。
如图 12-25 所示,右击Curves节点,在弹出的快捷菜单中选择 Edit,进入 Curve Editor 对话框即可对吸声单元的阻抗值进行编辑。其中,名称为“tab_resistance”和“tab_reactance”的 Curve 分别为吸声单元的法向声阻和法向声抗随频率的变化曲线。
2.提交计算
在 Analysis->OptiStruct 面板提交计算。根据谐和平面波场理论,采用不同阻抗的吸声材料时波场的形态应该如下。
l无反射边界:幅值为Z。的行波场,即幅值为408。
l全反射边界:波腹为22n的驻波场,即幅值为816。其中,绝对软边界处为波节,绝对硬边界处为波腹。
l吸声边界:行波+驻波。
结果查看
计算完成后会输出.h3d格式的结果文件,如图12-26所示。
在 HyperView中打开.h3d文件,即可查看不同频率、不同吸声单元阻抗下的声场压力云图如图 12-27所示,在不同边界条件下,结果与理论结果一。
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》,版权归原作者所有,如有侵犯您的权益,请及时联系我们,我们将立即删除。
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