辐射声功率的问题

dangdang

大侠您好，我按马大猷著的那本书里的室内声学理论，仿真了一下房间内的声场，采用的是直接边界元，房间中心处定义了一点生源，六个边界面按绝对硬处理，可最后分析下来的结果和实际理论有差别，但大体声场曲线走向比较一致，我就试着找原因，结果看到输入与输出的功率全为零。若没输入功率，可场点上有声压值呀？这是为啥呀？
难道是六个面按绝对硬处理幅射不出去？

dangdang

这里是我的理论至仿真曲线图，红色的仿真曲线，蓝色的是理论

w89986581

能量是守恒的，绝对硬边界是没有能量吸收的。

Timoshenko

原帖由 dangdang 于 2008-5-21 13:32 发表

                               
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大侠您好，我按马大猷著的那本书里的室内声学理论，仿真了一下房间内的声场，采用的是直接边界元，房间中心处定义了一点生源，六个边界面按绝对硬处理，可最后分析下来的结果和实际理论有差别，但大体声场曲线走向比 ...

1、注意Sysnoise定义的点声源源强的含义与理论分析中体积源强的定义是有区别的。
2、声功率应该为零，因为绝对硬边界的速度为零，辐射声功率当然为零。但是表面声压不为零，因此房间内存在声压。一个问题是：当达到稳态后，声源的输出功率为对少？
3、这个问题可以采用DBEM、IBEM和FEM方法进行计算，比较理论、DBEM、IBEM、FEM的结果，从而得到那种方法更适合计算这类问题。

w89986581

我认为采用边界元、有限元方法计算室内声场结果可能会让人大失所望。但是，这个问题可以有助于理解复功率问题，呵呵。

dangdang

是的 ，我在sysnoise里定义了声源的幅值是10Pa，然后又换算后去，导出理论上要求的点源强度。这块没问题。
绝对硬壁的边界理论与仿真还有点像。
可当我把绝对硬的边界条件换为非绝对硬，按马大猷室内声学理论，把每个墙壁的声导比与声纳比均定义为0.1，然后计算每个墙壁的声导与声纳0.1/（340*1.225）*S，这里的S为每个墙壁的面积。可计算结果与理论值完全不相关，差别非常的大。即使边界元法不适合室内声学，也不至于完全不相关吧？
难道是导纳计算的不对吗？我也试着计算导纳时不乘以面积S，可这样仿真下来的和理论也差十万八千里。请大师帮帮忙

w89986581

呵呵，正因为除了绝对硬壁条件以为，其它非绝对硬壁的边界条件都是非常复杂的，反射系数与入射角度有关。关于声导比与声纳比都是统计角度出发来定义的，采用边界元这样确定性数值方法肯定不会很理想。

minetree

>>按马大猷室内声学理论，把每个墙壁的声导比与声纳比均定义为0.1，然后计算每个墙壁的声导与声纳0.1/（340*1.225）*S，这里的S为每个墙壁的面积...

你对室内声学、声阻抗和声反射的理论认识有缺陷。

我看了你的图，都是45Hz/40Hz/60Hz计算结果，我想问你，你用的马先生的理论是哪个理论？
室内场预测理论，可以有：模态解、统计声学解和几何声学解。
用室内空间的模态解是其准确解，理论上适用于所有情况，但实际操作起来只有低频算的起来（因为简正模态密度）。
另一类方法是统计声学方法，就是认为室内场能量均一进行统计。

我个人觉得，如果是用模态解，只要正确赋值边界条件（边界阻抗），是可以用DBEM来验证的。因为，DBEM得出的值，原理上就是所赋值边界条件的数值解。

所以，不存在BEM原理上能否在闭空间内使用的问题。真正要运用，只是计算量的大小，能否经济的算出来的问题（真正房间声学关心的是250-4000Hz1/3oct的声音，且模态分布需比较均匀，则要求房间会相对波长较大，BEM要计算，计算量成问题）。

综上，你的问题很可能出在两种方法赋值的边界条件不一致上。注意，边界声阻抗和吸声系数是两回事，尤其是斜入射声反射系数和入射角密切相关。这些都是理论计算必须仔细考虑的问题。不要动不动就置疑理论。

[ 本帖最后由 minetree 于 2008-5-23 20:41 编辑 ]

dangdang

是啊，我理解的声导纳率应是质点振速除以声压。声导纳率乘以空气介质的特性阻抗应是声导纳率比，要算声导纳还得乘以面积。不知大师怎理解？好多书上不知怎的管这声导纳率比叫声导纳比。
我用的是模态解，因我关心的是低频，可能房间内只激起一两个简正波甚没有。我想把室内声学理论漫漫根据实际条件引用到水下，因此我不关心这个(真正房间声学关心的是250-4000Hz1/3oct的声音)。
这里我用马先生的理论是想验证该软件适不适合室内声学，就是因马先生理论的权威性。
上面我付的图是绝对硬的情况下的，非绝对硬时和理论结果完全不相关。

w89986581

对于非绝对硬情况，如果边界设置正确结果肯定会吻合的，至少趋势上是一致的。

minetree

>>上面我付的图是绝对硬的情况下的，非绝对硬时和理论结果完全不相关。

你可能出问题的细节可能需要再仔细查找；另外你用的例子初始参数能否公布出来，这样大家谁有时间可以帮你一同验证一下，都能有帮助。