第五章 声学 5.1 什么是声学？ 声学研究声压波在流体介质中的产生、传播、吸收和反射。声学有如下的应用： ·声纳—声学上雷达的对应物 ·设计音乐厅，希望声压均匀分布。 ·减小机器厂房内的噪音 ·汽车中的噪声消除 ·水下声学 ·设计扬声器、音箱、声滤、消音器及其他类似装置。 ·地球物理探测 5.1.1 声场分析的类型 只有在ANSYS/Multiphysics 和 ANSYS/Mechanical 中能进行声场分析，通常包括对流体介质及其周围结构的建模。典型感兴趣的是不同频率的声波在流体中的压力分布、压力梯度、粒子速度、声压级及声波的散射、衍射、传输、辐射、衰减和散射。耦合的声场分析将考虑流体-结构的相互作用。非耦合的声场分析模型只考虑流体而忽略任何流体-结构的相互作用。 ANSYS 程序假定流体是可压的，但只允许压力与平均压力相比有较小的变化。而且，流体假定为非流动并且无粘的（即粘性不引起 耗 散作用） 。假定平均密 度和平均压力不变，压力求 解 偏 离 平均压力而不是绝 对压力。 5.2 求 解 声学问 题 通过 执 行一 个 谐 波响 应分析可以 解 决 许多 声学问 题 。分析计算 流体-结构界面 上的谐 波载 荷 （正 弦 变化） 引起 流体中的压力分布。通过 指 定载 荷 的频率范 围，可以 观 察 到 在不同的频率时 压力的分布。可以 执 行模态 和瞬 态 的声学分析。（参见 《 ANSYS Structural Analysis Guide》 中关 于 这 种 分析更 详 细 的叙 述 。） 谐 波声场分析的过 程包括以 下三 个 主 要 步 骤 ： ·建立 模型。 ·施 加 边 界 条 件 和载 荷 并获 得 求 解 。 ·查看结果。 5.3 建立模型 在此步骤中，用户指定工作名称和分析标题，然后用 PREP7 前处理器定义单元类型，单元实常数，材料属性和模型几何尺寸。这些任务与多数分析相同，在《ANSYS Basic Analysis Guide》中有叙述。 5.3.1 谐波声场分析准则 对一个谐波声场分析，考虑以下几点： 单元类型—ANSYS 声场分析指定了四种单元类型：对二维和三维模型的流体部分分别使用 Fluid29 和 Fluid30 单元，Fluid129 和 Fluid130 与 FLUID29 和FLUID30 单元一起使用，用来构造包围 Fluid29 和 Fluid30 单元的无限外壳。利用这些单元类型可以构造流体部分的模型，然后利用相应的结构单元（PLANE42、SOLID45 等）构造固体模型。只有 Fluid29 和...
