ansys的聲學模塊的案例
基于comsol熱黏性聲學模塊仿真聲學超材料的聲學特性
研究內容：
傳統的聲學吸收器被用于具有與工作波長相當的厚度的結構，這在低頻范圍的實際應用中造成了主要障礙。我們提出了一種基于超表面的完美吸收體，能夠在極低頻區域實現聲波的完全吸收。具有深亞波長厚度至特征尺寸k＝223的超表面由多孔板和螺旋共面氣室組成。基于完全耦合的聲學熱力學方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎物理和聲學性能，顯示出極好的一致性。
圖1.傳統微穿孔板與聲學超表面的結構示意圖
圖2.論文中阻抗分析和數值模擬的吸聲系數曲線
數值模擬：
在comsol中利用熱黏性聲學接口對聲學超材料的聲學特性進行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。
圖3.幾何模型的構建
吸聲系數曲線的數值模擬值如下所示：
圖4.數值模擬中的吸聲系數
理論計算：
通過聲電類比法計算得到聲學超表面的吸聲系數，其理論計算如下：
首先由經典的微穿孔理論得到吸聲結構的聲阻抗和吸聲系數：
yc為環繞型腔體的等效聲阻抗：
在計算軟件中導入吸聲系數理論計算的公式，從而計算出吸聲系數曲線
吸聲系數曲線的理論計算值如下所示
圖5.理論計算得到的吸聲系數
綜上，理論計算和數值分析的吸聲系數曲線具有很好的一致性，同時與論文中的結果完全相同。
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展開 水下潛艇濕模態分析（聲學模態模塊） ￥20
</p>
<p>注：例子來自《<a href="https://m.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS Workbench</a>設計、仿真與優化 第3版》p61，原書中采用插入命令流方式實現流固耦合，之前寫過采用act插件實現，<a href="https://m.yqgqt.org.cn/post/1197433" target="_blank" title="水下潛艇濕模態分析(插入命令流與ACT對比)">水下潛艇濕模態分析(插入命令流與ACT對比)</a>。在<a href="https://m.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>高版本中，已經帶有聲學<a href="https://m.yqgqt.org.cn/major/fea" class="jsk-anchor">模態分析</a>模塊Modal Acoustics，本文將采用該模塊來分析。
展開 基于comsol的壓力聲學-熱黏性聲學模塊模擬一種具有多階吸聲的低頻寬帶薄超表面
近年來，聲學超材料發展迅速，具有前所未有的優異低頻性能。已經設計了一系列亞波長厚度的超材料，以實現對低頻聲音的100%吸收。例如，由彈性膜和剛性盤組成的膜型超材料可以吸收某些頻率下幾乎所有的入射聲能，其厚度甚至比峰值吸收波長小兩個數量級。然而，由于薄膜柔軟，它很容易受到機械損傷。卷曲空間超材料是另一種重要的聲學超材料，它可以通過增加聲路來實現極端的吸聲性能。然而，由于諧振特性，大多數超材料只能在窄頻帶內獲得良好的吸收性能，這限制了實際應用。
研究內容：
我們提出了一種具有多級吸聲的薄多單元超表面的理論和實驗實現，該超表面在450 Hz–1360 Hz的寬帶范圍內表現出連續的近乎完美的吸收光譜。超表面單元是穿孔復合亥姆霍茲諧振器（PCHR），其通過將一個或多個帶有小孔的分離板插入亥姆霍茨諧振器（HR）的內部來構造。可以實現多階吸聲機制，使得在原始吸收峰值和結構尺寸不變的情況下，通過PCHR單元在更高的頻率下獲得多個接近完美的峰值。
圖1.PCHR裝置的三維視圖及xy平面截面圖
圖2.二階PCHR單元（藍色）和原始HR（紅色）的吸聲系數
數值模擬：
為了驗證這一理論模型，使用商業軟件COMSOL Multiphysics開發了一個數值模擬模型。由于粘性摩擦和熱傳導對聲能量耗散有很大影響，本模型采用壓力聲學-熱黏性聲學相互作用模塊。
（1）建立幾何模型
圖3.幾何模型的構建
（2）設置物理場
圖4.物理場的設置
（3）吸聲系數計算
圖5顯示了PCHR仿真復現的吸聲系數，數值模型計算的吸聲系數與原文中結果相比顯示出了良好的一致性。
展開 基于COMSOL的固體力學或壓力聲學模塊仿真聲子晶體
在COMSOL中，可以用固體力學或壓力聲學模塊仿真聲子晶體。
首先以一維聲子晶體為例：
如上圖，模型左右兩部分是不同的材料，并且在左右方向具有周期排列特征。
在物理場中設置周期性邊界條件：
在周期邊界上設置一致的網格點，以提高數值穩定性：
仿真得到的一維聲子晶體能帶圖：
對于實際的準周期性模型，可以計算透射譜，以驗證聲子晶體能帶中存在的禁帶現象：
上圖可以明顯看到頻率對透射率的影響。特定的頻率下，聲波很難從一端傳播到另一端，就是對應的能帶圖中所謂的禁帶。
對于二維、三維模型，需要根據對稱性，建立合適的周期性模型及添加合適的周期性邊界條件。一些二維、三維結構的布里淵區：
二維聲子晶體能帶：
三維FCC聲子晶體能帶，以及這里選取的周期性結構：
得到的聲子能帶圖：
也可以按實際路徑長度，設定高對稱點分割，以便后續添加高對稱點標記：
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公眾號:320科技工作室.
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LMS Virtual.Lab總體介紹及聲學模塊詳細介紹
這個PDF主要是LMS Virtual.Lab總體介紹，特別對于其中的聲學模塊做出了非常詳細的介紹，其中還包括了VL10最新的AML方法，解決湍流邊界層激勵噪聲的VATA方法等等。歡迎大家下載！
下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=60972&uk=1560578551
報名：ANSYS首席聲學專家談聲學最新仿真技術和應用研討會
深入了解內核
特邀ANSYS總部首席專家分享最新聲學仿真技術
以及電動汽車NVH，馬達振動噪聲等多物理場仿真應用
想必大部分駕駛員都有過類似的經歷：高速公路行駛時汽車內部變得嘈雜擾人，必須調高收音機音量才能聽到喜歡的電臺節目或者需要提高嗓音才能與乘客進行交談，這是在高速公路駕駛時空氣湍流流經車身造成的…在“人人都想擁有的吹風機”問世前，你是否知道戴森空氣動力學研究負責人也對其團隊發出靈魂三問：我們如何才能做得更好？我們怎樣才能讓空氣流動更快？我們怎樣才能消除空氣湍流？
諸如此類場景…其實聲學分析被廣泛應用于各個行業，如何讓求解相關聲學仿真問題更加便捷，工程師怎樣基于ANSYS Workbench對聲學問題進行快速求解。10月10日，我們將有機會與ANSYS首席專家趙力博士面對面，共話ANSYS聲學仿真最新技術和應用。本次研討會將對ANSYS Mechanical 聲學產品中的壓力聲學、建筑聲學、熱粘聲學和孔隙彈性聲學模塊，包括數理背景、有限元技術、復雜聲學材料特性、邊界條件、激勵聲源、求解器和HPC技術、前后處理器以及流固相互作用進行詳細闡述，深入討論振動聲學、ANSYS各產品之間的多物理場耦合技術與模擬流程及其工程應用，相信大家借此機會將對ANSYS Mechanical 聲學產品有更全面的了解。
特邀嘉賓
趙力博士，1983年畢業于南京工學院電子工程系。
展開 平板聲學分析Ansys
檢測到結構模型的固有頻率
/post26
plcplx,0
nsol,2,1,u,x,d1ux
store
conjug,3,2
prod,4,2,3
sqrt,5,4
*get,uxmx,vari,5,extrem,tmax
/COM -------------------------------------------------------------
/COM Expected Result:
/COM
/COM The following "uxmx" should equal
/COM -------------------------------------------------------------
*status,uxmx
finish
平板的聲學分析Ansys.doc
展開 ANSYS中的阻尼等聲學知識及實例
明確ANSYS中的阻尼，聲吸收，阻抗的含義：
阻尼是指動力學問題相關的能量損失，可以在瞬態或諧波聲學中包括。聲的吸收和阻抗指壓力自由度相關的損失。ANSYS中的阻抗用來標識聲表面可以吸收能量的開關，MU指能量在指定聲表面被吸收的數量。這個用途對ANSYS是特殊的，意義比廣義聲學中更為嚴格。
通常的一個誤解是約束的邊界是吸收邊界。實際上這種邊界反射壓力脈沖并將其反號。各種邊界條件總結如下：
MU值 DOF（自由度約束) 結果邊界條件
u=0 未約束 無壓力反號
Mu=1 未約束 吸收邊界（仿佛另一側有相同材料）
Mu=∞ 未約束 壓力反向的反射邊界
Mu=any 約束 壓力反向的反射邊界
Mu=0 模擬剛性壁條件：無吸收，100%反射聲能。Mu<1表示（至少是典型如此）聲波從低密度流體進入高密度流體。例如聲波在空氣中傳播碰到空氣/水界面就像遇到剛性墻壁，因此Mu會很小，為0.05。在譜的另一端，MU=∞相應于壓力釋放（P=0）邊界。聲在水中傳播遇到空氣/水界面就如同是p=0邊界。這樣大的MU值可以用于模擬聲在水中傳播的空氣/水邊界。如果要模擬聲從高密度媒質到低密度媒質，設定的MU值應大于1。
下面例子示意了阻尼和聲吸收的使用。這個問題是聲學管，類似于管弦樂和弦，施加到一端的壓力向另一端傳遞在盡頭反射。問題包括壓力波的幾次反復，表明在管封閉端的吸收。包括了不同的阻尼值（對阻尼矩陣）和MU（吸聲端）。阻抗值對全反射邊界為0，有吸收的為1。
展開 ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用
aANSYS是通常用于分析和設計聲學換能器的有限元軟件之一,通過實例給出分析聲學換能器的處理過程,包括建模、施加載荷、設置求解選項、使用后處理器、以及獲得換能器振動輻射參數的一般過程,并涉及寬帶換能器、矢量換能器的發射與接收問題,對ANSYS有限元軟件模擬換能器的一些經常遇到的問題細節的處理方法做了較全面的概括。還簡要討論了流體中結構模態分析的一般處理方法,對結果數據進行數學運算操作并獲得換能器的特性參數等等。
ANSYS軟件在模擬分析聲學換能器中的應用.pdf
ANSYS模塊簡介
ANSYS軟件是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之 一的美國ANSYS開發，它能與多數CAD軟件接口，實現數據的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是現代產品設計中的高級CAD工具之一。軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供了一個強 大的實體建模及網格劃分工具，用戶可以方便地構造有限元模型；分析計算模塊包括結構分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線 性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質的相互作用，具有靈敏度 分析及優化分析能力；后處理模塊可將計算結果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明 顯示（可看到結構內部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結果以圖表、曲線形式顯示或輸出。軟件提供了100種以上的單元類型，用 來模擬工程中的各種結構和材料。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如PC，SGI，HP， SUN，DEC，IBM，CRAY等。目前版本為ANSYS5.4版，其微機版本要求的操作系統為Windows 95或Windows NT,也可運行于UNIX系統下。微機版的基本硬件要求為：顯示分辨率為1024×768，顯示內存為2M以上，硬盤大于350 M，推薦使用17英寸顯示器。
前處理模塊PREP7
雙擊實用菜單中的“Preprocessor”，進入ANSYS的前處理模塊。這個模塊主要有兩部分內容：實體建模和網格劃分。
●實體建模
ANSYS程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。
展開 Ansys ZEMAX STAR模塊功能介紹
光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
OpticStudio STAR 模塊：Ansys 數據導出擴展
本文介紹如何使用 Zemax 的自定義擴展導出 Ansys Mechanical 的 FEA 結果。
該擴展（可咨詢下載方式）有助于優化具有適當命名和格式的每個 FEA 數據的導出流程，以直接通過 STAR 模塊導入到 OpticStudio。
該擴展便于輕松追蹤 FEA 數據集，以及確定應該在您的光學設計中將它們分配到哪個面。
該擴展還可與結構和熱數據集一起使用。OpticStudio STAR 模塊 （點擊查看詳情）
OpticStudio STAR 模塊能使用戶將 FEA 數據載入到 OpticStudio 并評估對其設計的光學性能的影響，從而優化 STOP 分析工作流。記錄哪些 FEA 數據集分配到了哪些光學面對于正確構建光學性能模型至關重要。由于涉及的光學元件和面較多，為各個 FEA 數據集恰當命名的工作會很快變得十分繁重。
Ansys ACT API 使用戶能夠輕松創建擴展并自動執行工作流。使用一致的命名方案保存 FEA 數據集充分說明了腳本編寫有助于改進處理速度并降低人為錯誤。
開發 STAR 模塊時，我們的團隊很快發現了這個機會，于是開始為我們使用的Ansys FEA 平臺開發擴展。我們構建了一個 Ansys 用戶擴展，幫助我們記錄面名稱、FEA 數據類型以及參考坐標系。該擴展在工作流中的最大用處是減少了在測試過程中的出錯次數。為了幫助我們的用戶進一步優化 STOP 分析工作流，我們現在為客戶免費提供此擴展在 Ansys 中使用，以用于將 FEA 數據導出到 OpticStudio STAR模塊。
注意：盡管這里提供的擴展僅適用于 Ansys，但 STAR 模塊將接受來自任何FEA 數據包的 FEA 數據。
展開 Ansys完善的NVH解決方案介紹，涉及聲學求解器、振動沖擊分析等【6月12直播】
仿真服務、Ansys 2025R1系列往期錄播免費領取，更多資料，掃碼添加技術鄰客服詳細咨詢~
（??添加客服回復【ANR1】了解更多??）
●【案例推薦】水下潛艇濕模態分析（聲學模態模塊）
●30年間高頻電磁仿真創新歷程
#1.PyAnsys：各模塊功能與選型指南 ￥1.5
如果你手里正握著Ansys這柄利器，卻還在重復著“手動建模-導出-計算-后處理”的循環，那你一定要考慮一下——PyAnsys。
我知道很多朋友想學，但一打開PyAnsys的官方文檔就被幾十個模塊砸暈了：PyMAPDL、PyAEDT、PyDPF、PyPrimeMesh...到底該學哪個？我的工作流需要用哪個？
今天這篇文章，就是為了幫你理清這個生態。我將為你繪制一張 《PyAnsys模塊功能與選型地圖》 ，讓你不再迷茫，5分鐘找到最適合自己領域的那個“它”。
一、什么是PyAnsys？不止是腳本，更是橋梁
PyAnsys不是一個單一的軟件，而是一個Python庫的集合。它的核心價值在于：讓你用Python代碼的方式，去操控Ansys強大的求解器，并把仿真數據與Python龐大的AI、數據分析生態（如NumPy、TensorFlow）連接起來 。
簡單來說，有了PyAnsys，你就有了各種對應軟件的python接口，讓你可以用python來操控這些軟件，實現自動化，甚至智能化仿真。
二、模塊功能全景圖：按領域對號入座
為了幫你快速定位，我把PyAnsys的所有模塊對應的功能分成三類，你可以根據自己的仿真軟件直接對號入座。
核心仿真求解器接口
這一部分是整個生態的基石，它們讓你能夠用Python代碼直接驅動Anyss各個物理領域的求解器，實現仿真流程的核心自動化。
PyMAPDL：Ansys Mechanical APDL的Python接口。你可以用它以命令流的方式控制這個經典的結構有限元求解器，進行深入的結構、熱、電磁等分析。
展開 ANSYS結構優化模塊的形貌優化 ￥50
ANSYS Workbench 形貌優化主要是針對薄殼結構的強度，改變其表面形貌，如凸起，加強等。
原模型
整體變形為0.87mm。
質量約束為100%
形貌優化后，同質量下，整體變形為0.12mm，結構剛度明顯提升。
