实例分析

w89986581

有一刚质壳体结构，经过球心的平板为刚性板（见图1），置于水中（壳体内部也充水），讨论平面波（法线平行于壳体轴线）入射时内部声压变化。
我采用有限元与间接边界元耦合的方法：
1.建立有限元模型，导入网格，设置材料属性，定义平板位移边界条件等于零，计算模态
2.建立间接边界元模型，导入网格，设置流体属性，平面波声源，建立模型之间的耦合关系，计算内部声场。
因为在有限元模型中定义了平板的位移边界条件，因此在间接边界元模型中就没有再定义刚性边界条件了。计算结果见图2，3

随后我又重复了一遍，在间接边界元模型中的刚性边界条件，计算结果见图5，6
1.建立有限元模型，导入网格，设置材料属性，定义平板位移边界条件等于零，计算模态
2.建立间接边界元模型，导入网格，设置流体属性，平面波声源（法线平行于壳体轴线），建立模型之间的耦合关系，定义了平板节点速度跳变等于零（图4），计算内部声场。

PS: 定义入射声波幅度为0分贝，场点结果是相对于入射声波强度的分贝值。


上述两种方法中，哪个是正确的呢？还是都是正确的，只是计算误差有些出入而已？
之所以要讨论这个问题，是因为下一步工作要将刚性平板置换成一定阻抗特性的平板。此时平板边界条件是在有限元模型中定义还是在间接边界元模型中定义或者需要在两个模型中都要定义？

[ 本帖最后由 w89986581 于 2007-11-30 10:25 编辑 ]

pengweicai

第一种方法里面设置 速度跳变量 没有？  这个影响应该不小。

pengweicai

如果平板是刚性的话，就不需要当成结构来处理了。 直接就是 边界元 的刚性边界就可以了。

如果当成结构的话，可能在计算模态的时候，不是太好。 建议看看计算后的结构的模态。

对于你的情况：结构包围了流体域。所以只需要平板上的位移就可以了，边界元里面不需要设置刚性壁了，因为只有结构 边界条件。

如果流体部分被结构包围，另一部分是开放，或者是其他流体边界元条件，才需要。

w89986581

有限元模型中刚性边界如何设置呢？在耦合后的间接边界元中就不再用设置了么？

pengweicai

我没有说清楚。
  
  我的意思：结构部分就不需要平板了，只要上面的半球就行了。然后平板部分的边界条件在 边界元里面设置。也就是下面平板部分 当成是流体的边界，而不是结构的边界。

w89986581

好的，我再试试。在间接边界元模型中，如何设置刚性边界条件？ 速度跳变等于零好像是不够的，我理解的速度跳变等于零意味着边界连续的概念：（

w89986581

原帖由 pengweicai 于 2007-11-30 13:36 发表

                               
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我没有说清楚。
  
  我的意思：结构部分就不需要平板了，只要上面的半球就行了。然后平板部分的边界条件在 边界元里面设置。也就是下面平板部分 当成是流体的边界，而不是结构的边界。

如果不需要平板，在计算模态时候也需要设置边界条件啊，我虽然将平板也作为有限元模型的一部分，将整个平板设置成位移等于零、转矩等于零了，呵呵。

pengweicai

刚性边界条件 就是速度为零啊。

w89986581

原帖由 pengweicai 于 2007-11-30 14:49 发表

                               
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刚性边界条件 就是速度为零啊。

谢谢啦，我找到啦，因为手头没有sysnoise参考书，长时间不用基本的东西都忘啦。

w89986581

呵呵，经过尝试上述模型在如下几种条件下结果都是一样的。
1.平板作为有限元模型，分析模态，与间接边界元耦合，在间接边界元模型中不约束平板边界条件；
2.平板作为有限元模型，分析模态，与间接边界元耦合，在间接边界元模型中约束平板振速等于零；
3.平板不作为有限元模型，分析模态，与间接边界元耦合，在间接边界元模型中约束平板振速等于零；
分别见图1，2，3