平板的声学分析.docVIP

平板的声学分析 Lordtomorrow 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530－540Hz。 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） 1 536.03 2 658.09 3 1447.4 4 1487.9 5 2195.2 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） 531 168.848 66.019 532 171.082 68.143 533 174.011 70.998 534 178.328 75.278 535 186.932 83.884 536 190.62 87.611 537 179.812 76.877 538 175.224 72.398 539 172.295 69.608 540 170.151 67.632 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 --------------------------------------------------------------------------------- /PREP7 ET,1,SOLID45 !壳单元 类型1 ET,2,FLUID30 ! acoustic fluid element with ux uy(0-Structure present at interface (unsymmetric element matrix)) ET,3,130 ! acoustic infinite line element r,3,0.3,0,0 ET,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,1,2.1E11 MP,DENS,1,7800 MP,NUXY,1,0.3 !材料2为空气介质 MP,DENS,2,1.21 MP,SONC,2,344 !建立模型 wprot,0,-90,0 SPHERE,,0.3,0,180 !SPHERE, RAD1, RAD2, THETA1, THETA2 wprot,0,90,0 BLOCK,0,0.1, -0.002, 0.002, -0.1, 0 !BLOCK, X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2 BLOCK,-0.1,0, -0.002, 0.002, -0.1, 0 VGLUE,2,3 VOVLAP,1,2 !Overlaps volumes VOVLAP,3,4 !对编号为2的体划分网格 lesize,9,,,20,1 lesize,19,,,20,1 lesize,14,,,20,1 lesize,18,,,20,1 lesize,11,,,20,1 lesize,16,,,20,1 lesize,12,,,20,1 lesize,17,,,20,1 lesize,8,,,4,1 lesize,15,,,4,1 lesize,13,,,4,1 lesize,10,,,4,1 VSEL,s,,,2 VATT,1,,1 mshkey,1 !Specifies whether free meshing o