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主题:转贴:用统计能量方法进行声学分析

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对于低频范围内的声学分析,可以采用有限元和边界元的方法进行,而对于高频范围内的声学分析,可以采用统计能力分析(SEA,Statistical Energy Analysis)的方法进行。

如图所示是某汽车驾驶室统计能力仿真模型。

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统计能量模型

原始模型的设计厚度为t0,图所示是将原始设计厚度改为t= t0,t=1.1 t0,t=1.2 t0,t=1.3 t0,t=1.4 t0,t=1.5 t0时的室内声压级响应。

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(a) t= t0时的声压级曲线
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(b) t=1.1 t0时的声压级曲线
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(c) t=1.2 t0时的声压级曲线
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(d) t=1.3 t0时的声压级曲线
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(e) t=1.4 t0时的声压级曲线
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(f) t=1.5 t0时的声压级曲线
结构厚度对室内噪声的影响

图所示是在驾驶室内壁上附着不同的隔声材料后,室内噪声的声压级响应曲线,着几种隔声材料分别称为Foam_1层、Foam_2层、Screen层和Blanket层,将这些材料分别组合成Foam_1-Blanket、Foam_1-Foam_2_Blanket和Foam_1-Foam_2-Screen-Blanket三种隔声材料。

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(a) Foam_1-Blanket
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(b) Foam_1-Foam_2-Blanket
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(c) Foam_1-Foam_2-Screen-Blanket
隔声材料对室内噪声的影响



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图片丢了,重贴一下.


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辐射声场的仿真攻略

基本原理

采用有限元与边界元联合求解的方法进行仿真,利用有限元软件进行了谐响应分析,为SYSNOISE软件的边界元法声场模拟提供边界条件

分析方法一:sysnoise
      分析类型  FEM+IBEM

      将所需模型进行简化,sysnoise只接受 梁,板,壳这几类结构,对于辐射声场有贡献的基本上是板壳结构,所以其他的结构可以忽略掉。

分析方法二:ansys+sysnoise

      利用ansys有限元软件进行了谐响应分析,ansys中的计算模型可以接近实际的模型,然后提取模型表面的振速数据,导入SYSNOISE软件的边界元法模型中,作为速度边界条件。
      需要注意的,如果采用直接边界元计算,则需要保证模型是封闭的。  边界元同样尽量以板壳结构为主的部分建立模型。


分析方法三:ansys+sysnoise+ATV

    谐响应分析和边界元模型与方法二相同,这里不同的是采用ATV计算场点的声场,这种方法适合边界元模型比较大的情况。
采用ATV可以加快计算速度。



改进和优化方法

   通过建立模型的消声室,输出声功率频谱,从谱中找到峰值频率点,确定了对辐射噪声贡献较大的频率。
   然后对应那些频率点,看那些部件的振速比较大,可以通过加筋等方法,来改善。这个过程还可以通过 面板贡献量分析 来精确的仿真。
   具体方法是: 对一些比较大的面板结构,建立几个区域(面板集合), 然后计算对应峰值频率点的 贡献量, 就可以比较精确的知道 对应的频率点,具体那个部件的辐射噪声比较大。这样可以集中力量改进那些 辐射噪声比较大的 部件。
补充以下:方法一适合于求解流体负载不可忽略的声辐射问题;方法二只适合求解流体负载可以忽略的声辐射问题;ATV只是先求解单位振速的辐射声压再对实际振速加权而已,大型结构,多频率,多观察点的ATV计算量仍然很繁重,这是精确解所必须牺牲的代价.


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