一个采用Ansys分析平板声学问题的实例分享
本文对平板进行谐响应分析，在板的上部中心位置施加1000N 的力，频率范围为530-540Hz，并求得其声压分布。结果表明，在共振区域引其振动剧烈所以声压较大，符合事实。本文附有源程序，不过有些地方需要手动操作一下(其中已说明)。一、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 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
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
---------------------------------/PREP7ET,1,SOLID45!壳单元 类型1ET,2,FLUID30! acoustic fluid element with ux & uy(0-Structure present at interface (unsymmetric element matrix))ET,3,130! acoustic infinite line elementr,3,0.3,0,0ET,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,1,2.1E11MP,DENS,1,7800MP,NUXY,1,0.3!材料2为空气介质MP,DENS,2,1.21MP,SONC,2,344!建立模型wprot,0,-90,0SPHERE,,0.3,0,180!SPHERE, RAD1, RAD2, THETA1, THETA2wprot,0,90,0BLOCK,0,0.1, -0.002, 0.002, -0.1, 0 !BLOCK, X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2BLOCK,-0.1,0, -0.002, 0.002, -0.1, 0VGLUE,2,3VOVLAP,1,2!Overlaps volumesVOVLAP,3,4!对编号为2的体划分网格lesize,9,,,20,1lesize,19,,,20,1lesize,14,,,20,1lesize,18,,,20,1lesize,11,,,20,1lesize,16,,,20,1lesize,12,,,20,1lesize,17,,,20,1lesize,8,,,4,1lesize,15,,,4,1lesize,13,,,4,1lesize,10,,,4,1VSEL,s,,,2VATT,1,,1mshkey,1 !Specifies whether free meshing or mapped meshing should be used to mesh a model.1— Use mapped meshing.VMESH,2alls!对编号为4的体划分网格lesize,32,,,20,1lesize,31,,,20,1lesize,35,,,20,1lesize,33,,,20,1lesize,28,,,20,1lesize,34,,,20,1lesize,20,,,4,1lesize,27,,,4,1VSEL,s,,,4VATT,1,,1mshkey,1 !Specifies whether free meshing or mapped meshing should be used to mesh a model.1— Use mapped meshing.VMESH,4alls!对编号为1的体划分网格(此步骤划分网格需要手动进行)VSEL,s,,,1VATT,2,,2!指定的材料属性为空气介质(与结构耦合)SMRT,1VMESH,1alls!修改不与平板(结构)接触单元的材料类型类型为空气介质(不与结构耦合)esel,s,type,,1nsle,sesln,s,0nsle,sesel,invensle,semodif,all,type,4alls!在边界生成吸收单元。(使用单元fluid130)Asel,s,,,1,2NSLA,S,1type,3real,3mat,2esurf!Generates elements overlaid on the free faces of existing selected elements.alls!建立流-固接触面Asel,s,,,8Asel,A,,,10Asel,A,,,7Asel,A,,,5Asel,A,,,19Asel,A,,,15Asel,A,,,17Asel,A,,,20NSLA,S,1esel,s,type,,2sf,all,fsi,1alls---------------------------------!第一种后处理方式，得到空气介质的声压分布，单位为分贝/soluantype,harmichropt,fullf,131,fY,1000.allsnsubst,10kbc,1HARF,337,337 !加载80Hz的频率SOLVE!对与结构耦合的空气单元和未与结构耦合的空气单元进行后处理，得到声压分布/post1SET,FIRSTesel,s,type,,2esel,a,type,,4PLESOL, NMISC,4, 0,1.0---------------------------------!第二种分析后处理方式，!使用谐波分析法对530-540Hz频率之间进行频率扫描计算第一阶弯曲模态，从而检测到结构模型的固有频率/soluantype,harmichropt,fullf,131,fY,1000.allsnsubst,10kbc,1HARF,530,540!加载频率530-540SOLVE!检测到结构模型的固有频率/post26plcplx,0nsol,2,1,u,x,d1uxstoreconjug,3,2prod,4,2,3sqrt,5,4*get,uxmx,vari,5,extrem,tmax/COM ---------------------------/COM Expected Result:/COM/COM The following "uxmx" should equal/COM ---------------------------*status,uxmxfinish
来源：仿真论坛
作者：Lordtomorrow
向楼主请教个问题，麻烦请问，在ansys中如何模拟平面垂直波入射的情况呢，谢谢 谢谢
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