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[ACTRAN] 声学有限元无限元方法求解结构的辐射噪声问题

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发表于 2016-4-28 10:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在计算声学领域,求解外声场的效率问题在过去30多年中都是一个艰巨而又充满诱惑的挑战。期间在这个领域产生了众多的方法:(1)边界元法、(2)无限元法、(3)有限元加近似边界条件法、(4)双渐近线近似和波叠加方法等。而众多方法之中,边界元法、无限元法和有限元加近似边界条件法的应用最为广泛[1]。

边界元方法的研究较早,尽管有众多可替代的方法,目前它仍然是国内外多数研究学者求解外场声学问题的首要选择。它的基本优势是基于一个理论上严格的公式,也就是Helmholz积分方程,它自动满足Sommerfeld辐射条件。并且,相对于有限元,求解的维数减少1,因此求解的方程数目大大降低。然而,它的缺点同样明显,方程一般不是稀疏矩阵,并且可能不是对称的,如果加上为处理边界元特征波数处解不唯一的问题所采取的措施,计算量可能更大。Burnet曾从理论上阐述了无限元法比边界元法效率高的原因,其计算结果表明:使用无限元法求解大型的结构声学问题,其效率甚至比边界元高几百到几千倍,因而也适于求解边界元法难以涉及的复杂结构或高频的声学问题。

无限元作用
声学无限元提供两种功能:(1)创造无反射边界条件:声波传递到无限元边界,不会发生反射;(2)允许计算远场声学响应:无限元可以帮助工程师提取计算域外监测点的声学响应。

本文在ACTRAN中建立无限大障板系统,模拟隔声的双室实验(混响室+消声室)。

详细内容请查看附件

Actran辐射噪声基础教程.pdf

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