| 问题描述： 一个双波导管结构如下图所示。该结构由两个波导管和一个被吸声材料所封闭的长方体空间构成。现在这两个波导管的进口段各施加频率是1360HZ，振幅是1Pa的声压波。现在要求整个结构内部的声压分布，并重点比较几个对称点处声压的大小和相位。 问题分析： 1、这是一个谐响应分析问题。 2、由于涉及到声场和边界层，而且是三维的规则空间结构，所以使用FLUID220单元，并分别给定不同的关键字，以表达声场主体和边界层。为了方便建模，先用MESH200建模四个面，然后通过拉伸的方式形成上述两个区域。 3、对边界节点设置压力为零的声-软边界条件。 4、在两个波导管的进口处设置压力激励源。 5、用POST1绘制声压云图，而用POST26取出几个对称点的声压，进行比较。 6、本例子来自于ANSYS15声场分析的例子《13.9. Example: Radiation from Two Waveguides》，为方便讲解，对命令流进行了调整，并在后处理中加入了云图显示。 7、本例使用命令流进行讲解。 求解步骤： 1、建模 (1) 选择单元类型 在命令窗口中输入 上述命令首先进入了前处理器，然后定义了三种单元，其中200是MESH200，用于定义面单元。该单元主要是为了创建其它体单元做过渡。用完后就会清除掉;220是FLUID220，其中第3行的该单元用于域内，建模空气;而第4行用于建模边界，表达网格截断。 (2) 创建材料模型 在命令窗口中输入 上述命令用于定义材料的密度和声速。 (3) 创建几何模型 在命令窗口中输入 上述命令用于定义几何体的参数。 在命令窗口中输入 上述命令先后创建四个面如下图： 上述命令用最大的矩形减去内面的小矩形，然后把所有的面粘贴在一起，结果如下图： (4) 创建有限元模型 在命令窗口中输入 上述命令对所有面划分网格，使用的是MESH200，这只是划分临时面网格。结果如下图： 上述命令拉伸现有的部分面单元MESH200(面积A1，A2，A4)，生成声场单元FLUID220.结果如下图： 上述命令拉伸面单元MESH200(面积A5)，生成声场的边界部分单元。结果如下图： 上述命令删除开始生成的MESH200单元，然后对所有的节点，单元等进行合并。 (5) 设置边界条件 在命令窗口中输入 上述命令用于选择外边界，设置其压力为零。即用于模拟吸声材料，完全吸收声压。 (6) 设置激励源 在命令窗口中输入 上述命令用于选择双波导管的入口，设置其压力是1pa。 2、求解 在命令窗口中输入 上述命令进入求解器，然后定义了频率大小。 在命令窗口中输入 上述命令设置要进行谐响应分析，并设置激励频率的大小，然后开始求解。 3、后处理 下面的后处理命令，依次定义6个关键节点的编号为变量，这六个节点如下图 定义变量A1. 在命令窗口中输入 定义变量A2. 在命令窗口中输入 定义变量B1. 在命令窗口中输入 定义变量B2. 在命令窗口中输入 定义变量C1. 在命令窗口中输入 定义变量C2. 在命令窗口中输入 是取出A1点的压力，定义为变量2，其别名是Input_A1。 在命令窗口中输入 其含义与上相同，依次取出A2，B1`，B2，C1，C2节点的压力，并依次定义为变量3，4，5，6，7中。 结果如下表： 上述变量与节点编号的关系如下： 这是给出2,5号节点的声压关系，结果如下： 这是给出3,4号节点的声压关系，结果如下： 这是给出6,7号节点的声压关系，结果如下： 进入通用后处理，直接绘制此时的声压分布云图如下： 来源：新浪宋博士的博客，作者：宋少云教授，武汉轻工大学 |
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