OptiStruct结构分析与工程应用：声固耦合分析（声腔建模）
第5~8章详细阐述了几类常见的动力学仿真分析，如模态分析、频响分析、瞬态分析以及随机振动分析。上述章节均是在单一物理场下介绍的，即只有固体结构类型的单元。本章开始介绍在资气(流体)与结构两种物理场耦合作用下的动力学仿真，需要说明的是，上述的几类动力学伤直分析均适用于声固耦合模型，因此本章不再重述相同的理论及卡片说明，而是侧重于NVH分析中的一些实用方法介绍。具体内容有声腔建模方法、声腔模态分析、声固耦合频响仿真分析、吸声单元以及 NTF分析实例。
12.1 声腔建模
12.1.1 声腔建模方法
声腔的建模主要包括网格划分、单元节点属性定义以及材料属性定义三个部分，其中声腔网格划分过程最为复杂。
1、声腔网格划分
声腔网格后续将应用于声固耦合分析当中，因此为保证分析结果的精确性，声腔网格应满足下述两个基本条件。
- 声腔网格尺寸：工程上为满足分析精度要求，一般要求hh<1，其中，波数k=2-/λ.h为单元尺寸，即应满足1个波长上至少有6个单元。假设关心的最大频率为1000Hz，则对应的最小声波波长为λ=-=340mm，因此单元的最小尺寸为340-mm =56.7mm。
- 声腔与结构的耦合面：根据实际情况进行声腔域的包络，保证声腔与结构合的完整性OptiStruct在耦合分析时会生成.interace 文件，用于检查声固耦合面，将在12.3节介绍。HyperMesh 提供了专门的声腔网格划分工具 Acoustic Cavity Mesh，如图12-1所示。用户只需指定平均单元尺寸，软件自动根据“6单元/波长”的准则计算最高分析频率;用户指定耦合的结构网格，软件自动识别边界并进行声腔包络。
图12-1 Acoustic Cavity Mesh 工具
2、单元、节点属性定义
声腔实体单元所采用的网格属性卡片为PSOLID，卡片定义及说明见表12-1和表12-2。同时流体单元对应的节点也需要转换为流体节点，即将节点的CD值设置为-1.CRID卡片定义见表12-3。
3、材料属性
流体单元的材料采用 MAT10卡片进行定义。卡片定义及说明见表12-4和表12-5。
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。
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