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平板声学特性分析一、问题简述板的总体尺寸为1.1*0.8*0.006m，在板的上部中心位置施加力，频率范围为400~450Hz，在空气中和水中分别对平板进行流固耦合分析。平板在空气中流固耦合分析1.前处理1）建立平板模型有限元模型建立及边界条件加载主要在预处理模块(PREP7)中完成。均匀平板的单元类型选用solid45单元，流体介质单元选择fluid30体单元和fluid130面单元，fluid30单元包括不与平板接触的流体介质中的fluid30流体介质单元和与平板结构相接触的fluid30流固耦合单元。/PREP7ET,1,SOLID45ET,2,FLUID30！fluid30流固耦合单元ET,3,130！fluid130平面流体单元r,3,1.0,0,0！3号单元半径为0.3ET,4,FLUID30,,1,0！fluid30流体介质单元通过GUI界面，MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete，定义流体实常数分别为set2，参考声压为2e-5；set3，半径为0.3；set4，参考声压为2e-5。图1.设定实常数！材料参数，！材料1为钢MP,EX,1,2.1E11MP,DENS,1,7800MP,NUXY,1,0.3!材料2为空气介质MP,DENS,2,1.21MP,SONC,2,344图2.设定材料参数!建立模型WPROT,0,-90,0SPHERE,,1.0,0,180WPROT,0,90,0BLOCK,0,0.4,-0.0015,0.0015,-0.55,0!建立平板的一半BLOCK,-0.4,0,-0.0015,0.0015,-0.55,0VGLUE,2,3VOVLAP,1,2VOVLAP,3,4!重叠之后1为球，2为右半边平板，4为左半边平板图3.半球有限元模型2）划分网格!用GUI界面对编号为1的球体划分网格通过MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttributesPickedVolumes，匹配球体的单元类型、实常数以及材料参数。使用MeshTool，采用TET（四边形）Free划分网格。图4.整个板划分网格!用GUI界面对编号为1的球体划分网格通过MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttributesPickedVolumes，匹配球体的单元类型、实常数以及材料参数。图5.设定半球介质为fluid30使用MeshTool，采用TET（四边形）Free划分网格。图7.全部网格图3）流固耦合流体单元和外部声场边界单元设置网格划分完毕后,需要在结构与流体之间设置流固耦合单元和流固耦合界面。流固耦合单元是将结构与流体联系在一起的单元,是流体到结构的过渡,在流体与结构间传递载荷。流固耦合单元和流固耦合界面必须设置在与结构接触的流体单元上。外部声场边界条件的设置是选取流体介质球体的外表面，将面单元类型改为FLUID130单元，利用FLUID130单元对结构反射声波的吸收近似模拟无限流体域的情况。由于进行流体模型网格划分时指定流体单元为流固耦合单元,因此要将与结构不相接触的流体单元的类型改为流体介质单元。①!修改不与平板接触单元的材料类型为空气介质（不与结构耦合）esel,s,type,,1nsle,sesln,s,0nsle,sesel,invensle,semodif,all,type,4alls②!在边界生成吸收单元（使用单元fluid130）使用GUI界面操作，通过UtilityMenuSelectEntities：先选半球外表面（面1和2），然后选面上的点（Attachedto）图7.选点选面操作定义节点上的单元为fluid130：通过MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsElemAttributes，设定边界点单元类型为fluid130。图10.设定节点上的单元为fluid130通过MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsSurf/ContactInfAcoustic，创建无限大声吸收单元。图11.在外表面创建无限声吸收单元③!建立流固耦合面通过UtilityMenuSelectEntities，先选平板结构，然后选体上的平面，选择面上的节点，选择在节点上的单元，最后定义sf,all,fsi,1。图12.选面图13.选面上的点