平板结构分析.doc

平板声学特性分析问题述 板的总体尺寸为1.1*0.8*0.006m，在板的上部中心位置施加力，频率范围为400~450Hz，在空气中和水中分别对平板进行流固耦合分析。 在空气中分析1.前处理 1）平板模型 有限元模型建立及边界条件加载主要在预处理模块(PREP7)中完成。均匀平板的单元类型选用45单元，流体介质单元选择fluid30体单元和fluid130面单元， fluid30单元包括不与平板接触的流体介质中的fluid30流体介质单元和与平板结构相接触的fluid3流固耦合单元。 /PREP7 ET,1,SOLID45 ET,2,FLUID30 ！ fluid30流固耦合单元 ET,3,130 ！ fluid130平面流体单元 r,3,1.0,0,0 ！ 3号单元半径为0.3 ET,4,FLUID30,,1,0 ！ fluid30流体介质单元 通过GUI界面MainMenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete，定义流体实常数分别为set2，参考声压为2e-5；set3，半径为0.3；set4，参考声压为2e-5。 ！材料参数， ！材料1为钢 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 图2.设定材料参数 !建立模型 ,0,-90,0 SPHERE,,1.0,0,180 WPROT,0,90,0 BLOCK,0,0.4, -0.0015, 0.0015, -0.55, 0 !建立平板的一半 BLOCK,-0.4,0, -0.0015, 0.0015, -0.55, 0 VGLUE,2,3 VOVLAP,1,2 VOVLAP,3,4 图2）划分网格 !用GUI界面对编号为1的球体划分网格通过MainMenuPreprocessoringMesh AttributesPicked Volumes，匹配球体的单元类型、实常数以及材料参数。 使用MeshTool，采用TET（四边形）Free划分网格。 图4.整个板划分网格 !用GUI界面对编号为1的球体划分网格通过MainMenuPreprocessoringMesh AttributesPicked Volumes，匹配球体的单元类型、实常数以及材料参数。 图5.设定半球介质为fluid30 图7.全部网格图 3）流固耦合流体单元和外部声场边界单元设置 网格划分完毕后,需要在结构与流体之间设置流固耦合单元和流固耦合界面。流固耦合单元是将结构与流体联系在一起的单元,是流体到结构的过渡,在流体与结构间传递载荷。流固耦合单元和流固耦合界面必须设置在与结构接触的流体单元上。 外部声场边界条件的设置是选取流体介质球体的外表面，将面单元类型改为FLUID130单元，利用FLUID130单元对结构反射声波的吸收近似模拟无限流体域的情况。由于进行流体模型网格划分时指定流体单元为流固耦合单元,因此要将与结构不相接触的流体单元的类型改为流体介质单元。 !修改不与平板接触单元的材料类型为空气介质（不与结构耦合） esel,s,type,,1 nsle,s esln,s,0 nsle,s esel,inve nsle,s emodif,all,type,4 alls !在边界生成吸收单元（使用单元fluid130） 使用GUI界面操作Utility MenuSelectEntities：先选半球外表面（面1和2）然后选面上的点7.选点选面操作 定义节点上的单元为fluid130MainMenuPreprocessorModelingCreate ElementsElem Attributes，设定边界点单元类型为fluid130。 图10.设定节点上的单元为fluid130 通过MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsSurf/ContactInf Acoustic，创建无限大声吸收单元。 图11.在外表面创建无限声吸收单元 !建立流固耦合面 通过Utility MenuSelectEntities先选平板结构，然后选体上的平面，选择面上的节点，选择在节点上的单元，定义sf,all,fsi,1。 图