OptiStruct实例：整车声固耦合频响分析

本节采用一个简化的整车模型(含声腔)，分别以整车上的结构节点和声腔内的流体节点作为激励点和响应点创建以下三个工视，借此展示〇8(整车声閔结合物点分析的过程，并对比传函数计算结果来验证互易性原理。

 

1）工况1：以结构节点为激励，唐腔内流体节点为响应。激励类型为单位力，响应类型为表征压力的流体节点位移。

 

2）工况2：以声腔内流体节点为激励结构节点为响应。激励类型为单位体积加速

度，响应类型为加速度。

 

3）工况3:以声腔内流体节点为激励结构节点为响应。激励类型为单位体积速度，响应类型为速度。

 

基础模型包括一个简化整车模型和一个声腔模型。模型中的材料和属性均已完成设置，如图12-28 所示。

 

 

 

模型设置

1.导入模型

将整车模型与声腔模型导人同一 HyperMesh 界面中，在模型浏览器中删除0MIT 卡片。2.设置激励曲线

Step 01 在模型浏览器空白处右击，选择 Curve 以创建一条新的曲线。在弹出的 Curve Editor 对话框中，将新建的曲线命名为Struct_Force，如图12-29 所示，然后在下方的 Table 框中输人两行数据，第一行中X=1，Y=1，第二行中X=200，Y=1。

 

Siep 02 单击左上角的“+”图标，添加一条曲线，命名为 Sound_Suength_acce，然后在下方的 Table 框中输入两行数据，第一行中X=1,Y=1.404e-19，第二行中x=200.Y=1.404e-19.

 

Step 03 用同样的方法添加第三条曲线，命名为Sound_Strength_velo，关闭对话框。

 

Step04将曲线Struct_Force与Sound_Strength_acce的Card Image 均切换为TABLED1。将曲线Sound_Strength_velo的Card Image切换为TABLED4,并设置X1=0，X2=1，X3=0，X4=200，在TABLED4_NUM 中输人3，然后单击 Data：A中的表格图标，在弹出的TABLED4_NUM 对话框中保持第一、二行的值不变，在第三行输人5.54e-18，最后单击 Close 按钮退出，如图 12-30 所示。

 

 

 

3.设置扫频范围

Step 01如图12-31所示，在模型浏览器空白处右击，选择lnad Calector 以创建一个新的载荷集，命名为H80,将Cd1切换为划经研。然后勾选FREO1 复选框，设置F=1,DF=1、NDF=199。

 

设置模态提取算法发部遇形2所示、新建一个1C75、其余参数保持歌认值。HA，将CWi 为HCRA，设置V1=0，V2=300，AMPFACT=5，其余参数保持默认值。

 

 

 

再新建一个名为 Fuid_EIGRA的 Load Collector，Card [mage 也切换为 EIGRA,然后设Step 02置V1=0，V2=600，其余参数保持默认值。

 

5.设置激励载荷

(1)设置结构激励载荷

Step 01新建一个Load Collector,命名为 Struct_Force_DAREA。切换至 Analysis->constrainis 面如图12-33所示，将对象选择器设置为 nodes，通过by ID的方式选择编号为13000248 的节点板load types设置为 DAREA，自由度仅保留 do，值设为1。单击create 按钮完成创建，然后单击tum 按钮返回主界面。

 

 

 

Step 02创建一个新的 Load Colector，命名为 Struct_Force_RLOAD2，如图 12-34 所示。将 candImE 切换为 RIOAD2,在 EXCITEID栏单击Ioadcol按钮，选择 Suet_FOrCe_DAREA,在TB栏选Struci _Force .

 

Step 03再创建一个新的 lad Colector,命名为 DLOAD_Siuct_Force，如图 12-35 所示。将(E设置为DUOAD,设置S=1,DIOAD NUM-1、然后将 DIOAD NUM下面的S值也设为1，并单击L栏的loadeol按钮，选择 Sime_Foree RLOAD2,最后单击 OK 按钮退出。

 

(2)设置声强激励载荷

Step 01创建一个新的inmd calsm,命名为 Samd shend SIOAD。切换至 Anmbrei>m5、留男1230所示。将对象选择器设置为品为、还拉S2HG0 D一点。设为!,W7P%设为 SLOAD。单击 creae 按钮完成创建，然后单击”按钮返回主界面。

 

 

 

Step 02 再创建两个新的 Load Collector，分别命名为 Sound_Strength_velo_ACSRCE 和 SoundSuength_acce_ACSRCE，如图12-37与12-38 所示。Card Image均设置为ACSRCE，RHO的值均设置为1.2e-12，B的值均设置为0.13872。在EXCITEID栏，单击oadcol按钮，均选择Sound_Strength_SLOAD。对于Sound_Strength_velO_ACSRCE,TP栏选择Sound_Strength_velo;对于Sound_Strength_acceACSRCE，TP栏选择Sound Strength acce.

 

 

 

Slep 03 再创建两个新的 Load Collector，分别命名为DLOAD_Sound_Strength_velo 和 DLOADSound_Strength_acce，如图12-39 和图 12-40 所示。

 

将两者的 Card lmage 设置为 DLOAD,S=1，DLOAD_NUM=1，然后将 DLOAD_NUM 下面的 S值也设置为1。单击L栏的 Ioadcol 按钮，分别选择 Sound_Strength_velo_ACSRCE和Sound_Strength_acce_ACS-RCE，然后单击 OK按钮退出。

 

 

 

6.设置载荷工况

Step 01创建两个SetSp]在模型测览器空白处右击，选择Se创建一个新的集，命名为Smct_Poim。将CI设置为SET_GRID，在Eaiy Ds栏单击Nodes 按钮进人节点选择面板，通过by ID的方式编号为13000248的节点。

 

Step 02再创建一个名为 Cavity_Point 的Set，选择节点编号为19896，其他设置同上一步。

 

(2)创建载荷工况

Step01 创建结构激励载荷工况。

在模型浏览器空白处右击，选择 oad Step以创建结构激励的载荷工况，命名为Suuct_For如图12-41所示。将Analysis type设置为Freq:resp(modal)。

 

在Subease DeGnition 选项组中，单击 DLOAD 栏的 Loadcol 按钮，选择 DLOAD_SumcForce;单击METHOD(STRUCT)栏的Loadcol按钮，选择Struct_EIGRA;单击METHOD(FLUID)栏的 Loadcol按钮，选择 Fluid_EIGRA;单击FREQ栏的 Loadcol按钮，选择FREOi。

 

 

 

在SUBCASE OPTONS选项组中，勾选OUTPUT及其下方的 DISPLACEMENT复选框,的图122 所示。设置FORMAT为 PUNGH,FORUT及其下,  TONS 为 SID,单击SDESet 按钮，选择 Cavily_Point，然后单击 OK 按钮退出。

 

 

 

step 02 创建体积加速度声强激励载荷工况在模型浏览器空白处右击，选择 Load Step 创建体积加速度激励的载荷工况，命名为 SoundSurength_acce，如图12-43 所示。将 Analysis type 设置为Freq.resp(modal)。

 

 

 

在 Subcase Definition选项组中，单击DLOAD栏的Ioadcol按钮，选择DLOADSound_Strength_acce;单击METHOD(STRUCT)栏的Ioadcol按钮，选择 Struct_EIGRA;单击METHOD(FLUID)栏的Loadcol按钮，选择Fluid_EIGRA;单击FREQ栏的 Loadcol按钮，选择 FREQi。·在SUBCASE OPTIONS 选项组中，勾选OUTPUT 及其下方的 ACCELERATION 复选

 

 

 

业品业民示、设型HONT公后服售OK投品电出。4SE，0PH0N5为动, SD栏的se按钮，选择 Sunct_Point,然后单击 OK 按钮退出。四世安州用餐的方式创建体积建度设用的业有工说,“组中的,四一0。与。区四品的装有工品相比，其区划在子:Sde Dehnnm 选项组中的 DLOAD)选择 Sound Strength_velo。

 

7.提交计算

在 Analvsis->OptiStruct 面板提交计算。根据12.3.4节中介绍的互易性原理，本例中得出的曲线理论上应该完全一致。

 

结果查看

计算完成后输出的结果文件如图1245所示。在HypeGmph2D中打开.h3d文件，即可查看。个工投开的NT曲线以及三者的对比，如图12-46所示。从对比图上看，三条曲线完全一致,与论相符。

 

 

 

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。