仿真流程说明.doc

降噪轮罩声学性能仿真研究
1．仿真流程
建立声学网格
建立结构模型
在仿真软件中选择计算方法: 有限元,边界元或无限元,进行声学计算
计算结构的振动响应
(频域: 位移,速度,加速度
时域,结构的瞬态响应)
网格前处理
声学网格与结构网格的匹配和相互耦合,

提取场点上的声学响应函数,声压云图,场点的声压频率曲线
定义流体材料,物体或媒质,并通过属性将定义的材料赋予声学模型
导入结构振动作为振动边界条件或定义声源
声学响应计算
声学模型上的声压计算
声场上的声压计算

轮胎噪声及放置轮罩后声场仿真流程图

2仿真过程
在声学有限元环境中，采用无限元思想进行声学结算
a.建立模型
1）轮胎结构模型
可用anasys,natran,ideas 等软件建立，并有和Hypermesh划分网格，这里模型
的精确和网格的选择将直接影响结构响应计算的精确程度，要多组选择和优
化组合。

图1 轮胎网格模型
2）声学有限元模型
声学计算区域，这里是指包括轮罩在内的辐射区域，轮罩结构采用壳体单元，计算轮胎到轮罩之间的空间内的声场，该声场产生于轮胎在受到地面激励产生的位移响应的作用下。（也可以为加速度响应作用时）。

图2 轮罩与轮胎声场网格模型
3) 定义场点模型
考虑轮罩作用,在轮罩外部声场区域采用场点模型显示声场的变化.比较轮罩的隔声性能。
外部声场距离轮罩位置0.6m(Y向)，声场大小为 2.2*1.1m2

图3外部声场网格模型和三个模型的位置关系
2. 定义网格类型，材料及其属性
定义声学和结构网格，媒质默认为空气，并把材料定义到网格上。
3. 前处理和定义组
生成IFEM的包络网格，定义IFEM组和边界条件组，有特征角来进行设置，
30度。
4.定义IFEM的属性
5.导入结构振动响应（位移等）。
6.映射计算
把结构网格上的振动响应，映射到与结构网格接触的声学边界组上，并进行计算，计算结果data transfer solution set.作为边界条件，重新加载到声学边界组。
7.声场分布计算
声场的响应计算
8．计算场点声压和频率响应函数
外部声场及声压曲线

软件操作步骤：
1， 进行到有限元环境：
Start----acoustic-----AcousticHarmonic FEM
2， 导入声学网格和结构网格及场点网格
File----import
注意单位：一般采用国际制：meter.kilogram,second
3， 定义网格类型
Tool——set mesh parts type
4， 定义流体材料
流体材料不仅定义还要把它付给声学网格
Insert----materials----newmaterials---new fluid material---air 默认
Insert---porperty----newproperties----new acoustic fluid property---air property这里要指定网格（声学网格）。
5， 声学网格前处理
Insert ---acoustic mesh preprocessing set---选择结构树上的声学网格---在结构树上的NodesandElements上单击右键，选择update，生成实体包络网格acoustic envelope.
6， 定义轮罩和声学边界
Insert—mesh grouping ---auto-update group ----common页面上输入名字，Typespecific页选择角度30，并在下面的空白处选取声学网格的外表面，选中就可以 ，然后单击apply and ok。
声学边界的定义和上面的操作一样，不同处是选网格处，为与结构网格相接触的声学单元，注意先隐藏掉结构网格，以免选错。
7， 定义轮罩的属性和参与声学计算的参数
Insert---porperty----newproperties---infinite element property.
Order 可取1-5，一般3-5；计算方法可选conjugate共轭或非共轭，计算时间问题不影响结果，可以都尝试。在计算坐标中，输入-318，0，0；400，0，0；0，0，400；0，100，0；作为计算矢量（几何建模时确定），其他项默认。
8， 导入结构响应（加速度响应）和传递计算
File-import 导入结构振动的加速度响应，在结构网格上，通过传递计算把它转移到与结构网格匹配的声学网格上：insert—other anaslysis cases—data transfer anaslysis case,选择结构树上的transient acceleration set单击ok；双击结构上的 source set 选择结构网格，target set选择声学网格（第6步中定义的那个），最后双击mapping data1 匹配网格，number of nodes 输入1 ，maximumdistance 输入1，单击compute，单击ok，最后在data transfer solutionset 单击右键选择compute and update,计算结束后，在此处单击右键选generate image 可以查看加速度云图。
9， 定义声学边界
Insert---acoustic boundary conditions and sources ---acoustic boundary condition and source set在弹出的菜单中，输入名字，datatype选择frequency, physical data type 选择panel accelerations,mathematical type选择vector;然后单击ok。在结构树上双击loctions 下面的faces 选择声学网格（第6步中定义的那个），右键单击data sources 选择add solution set of data feature,弹出的对话框中选择data transfer solution set 然后单击ok结束。
10，声场计算
Insert---FEM analysis cases—acoustic response analysis case,只将boundary condition set 设置为use an existing one,选择结构树上的transient acceleration BC,单击ok。双击acoustic response solution set ,弹出求解对话框，在result specifications 页将edit frequency range 选择为from boundary condition,单击ok，最后在结构树上的acoustic response solution set 单击右键选择update，开始计算，计算结束后，在此处单击右键选generate image 可以查看加速度云图。
Insert---FEM analysis cases—acoustic field response analysis case,弹出的对话框中选acoustic response solution set，output 设置为all field points,最后在结构树上的acoustic response field solution set 单击右键选择update，开始计算，计算结束后，在此处单击右键选generate image 可以查看加速度云图。
11, 声场比较
Insert---other analysis cases vector to function conversion case,在弹出的对话框中选择acoustic response field solution set,单击ok, 在结构树上output points 单击右键选择create singleIOpoint –new IOpiont,选择场点不同位置。最后在load vector to function set 单击右键选择new function display 在弹出的对话框中选2D display和 finish按钮，弹出的对话框中选自由度为S (空间的)。选择相应的点显示就可以了。
在内部声场网格上去点，方法一样，可进行声场比较。
12，最后文件保存
File---save management, 设置名称后，save as 在单击propagate directory 最后单击ok。File—close关闭模型。