基于ANSYSWorkbench的声场分析方法介绍

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1、基于ANSYSWorkbench的声场分析方法介绍ANSYS18.2版本以前要在Workbench界面中进行声场分析，需额外下载声学ACT插件,并手动集成于Workbench中才能进行声学分析。R18.2版本对此作了较大改进，声学分析模块已成为ANSYSWorkbench界面中的正式模块。本文在ANSYSWorkbench19.0环境中以简易扬声器为例，介绍声场分析的一般步骤，供大家学习和参考。1.ANSYSWorkbench声学分析模块创建将扬声器及挡板儿何模型文件拖入至Workbench空白区域中

2、，出现项目A,然后从左侧Toolbox中拖动声学分析模块“HarmonicAcoustics"至项目A的“Geometry"上松开鼠标，此时岀现项目B,项目B与项目A之间存在儿何数据传递关系，如图1所示。A■•0・Kbwnq4(*r(Jk04,(9tJpIC[r图1声学分析模块创建2•建立完整声场分析模型导入进Workbench中的扬声器及挡板几何模型如图2所示。在进行声学分析前，我们还需建立声学介质传播区域和无限边界区域，图3即为完整的声场分析模型。值得注意的是，外部的边界区域选用完美匹配层（PML

3、）方法，此方法得到的网格单元吸收声辐射能，而不进行反射，用以表征无限的声场边界。建立声学介质传播区域和无限边界区域方法：首先进入DesignModeler,然后使用Tools中的Enclosure功能，定义Cushion值，并选择“MergeParts",分别建立介质传播区域和无限边界区域。声场分析模型建立后，双击进入“EngineeringDatan,新建空气介质，输入密度和声传速度两项参数。图2扬声器及挡板模型图3完整声场分析模型3.声场分析关键设置3.1声传播区域设置HarmonicAcoust

4、icsn>"AcousticsRegiorT,选中介质传播区域,然后在“Geometry”一栏中，点击“Apply",设置完成后如图4所示。G)B:HarrnonkAcoust»c$-MechtinkalANSVSMechanicalEnterprisehieEditViewUMiTodsHelpT：Q2Mcsm^bNoSorYThickenwironment•卄IRegionItwrbAl▼图4声传播区域设置^WireframeShowMeshzk・Undon>①,Pre#ere<■Ci

5、pboard▼【EFpty]OutlineiSat▼*Locmor▼■dil•KarwiomcAcowtics(B5)A"船RTI■■

6、w«pnc>ArnoiTOors▼*TypeValue[NoteUnitIocMbohXA

7、0200(m)3.2声场边界区域设置“HarmonicAcoustics">"Insert">“PhysicsRegion”，Acoustics"一栏切换为"Yes",匹配层定义选择完美匹配层（PML）方法，然后

8、选中外围边界区域，在“Geometry”一栏中，点击“Apply",设置完成后如图5所示。(DB:HarrnonicAcoust・Mechamcd)ANSYSMecnanicdlLnteipriselFileEditViewUnitsToolsHelpjSoke▼QNewAna^is▼?/ShowErrors加①“■Q?Worksheeti.0•VIS吋■屁■丨仍・hShowVertices密CIokVeftxesCcx^vert▼11M^sceHareous■T©Jer>ncesOjOOC0J00(

9、m)IDfBeti.40TyptmmSource[M^nitudr11-402t][30图5声场边界区域设置3.3声场激励源设置"HarmonicAcoustics">"Insert">"Acoustics">"MassSource",在uMagnitude"一栏中输入大小值，然后选中扬声器发声的两个面，在“Geometry”一栏中，点击“Apply”，设置完成后如图6所示。DeUiHof"MassSource"•5S

10、y2Sxn]

11、图6声场激励“MassSource设置4.后处理结果查看通过“Solution”>"Insert">"Acoustics"分别插入声压“AcousticsPressure"和声压级“SoundPressureLevel”，然后点击“Solve”求解，便可得到如图7所示的声压和声压级结果云图。图7声压和声压级结果云图通过“Solutionn>“Insert”半径“SphereRadius"以及0角示的远场声压级曲线图。>“Acoustics"