本文主要是介绍ANSYS声场分析的单元选择,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
由前篇博文知道,ANSYS声场分析所依据的有限元方程如下:
其中,方程左边的积分符号内部涉及到压力(及其导数)和位移(的二阶导数)两个自变量;而方程右边则与质量源(及其变化率)有关。
在使用有限元方法进行离散后,方程中所包含的基本变量应该是压力和位移。
因此,ANSYS提供了下述声场单元,每个单元所包含的节点自由度是位移(UX,UY,UZ)和压力(PRES).
(1)FLUID29单元:4节点平面单元,每个节点包含UX,UY,PRES.
(2)FLUID129单元:2节点的无限线单元,每个节点包含PRES一个自由度.它是FLUID29单元的伴随单元。
(3)FLUID30单元:8节点空间单元。每个节点包含UX,UY,UZ,PRES四个自由度。
(4)FLUID220单元:20节点空间单元。每个节点包含UX,UY,UZ,PRES四个自由度。
(5)FLUID221单元:10节点四面体单元。每个节点包含UX,UY,UZ,PRES四个自由度。
(6)FLUID130单元:三维8节点曲面单元。每个节点包含PRES一个自由度。它是FLUID30,FLUID220,FLUID221的伴随单元。
【评论】
- ANSYS提供的声场分析单元主要包含两类:平面单元和空间单元。而对于每一类单元,它有分为两类:域单元和无限边界单元。列表如下:
单元名称 | 平面/空间 | 域/无限边界 | 备注 |
FLUID29 | 平面 | 域 | 四节点四边形 |
FLUID129 | 平面 | 无限边界 | 用于模拟FLUID29的无限边界的吸声效果 |
FLUID30 | 空间 | 域 | 8节点六面体 |
FLUID220 | 空间 | 域 | 20节点六面体 |
FLUID221 | 空间 | 域 | 10节点四面体 |
FLUID130 | 空间 | 无限边界 | 于模拟FLUID30,FLUID220,FLUID221的无限边界的吸声效果 |
- 从上述表格可以看到,在选择单元的时候,首先应该根据问题确定是平面问题还是空间问题,从而选用不同的单元类型;其次根据是否要模拟无限边界,确定是否使用FLUID129,FLUID130.
- 从上述表格可以看到,如果是三维问题,当空间形状规则时,优先使用FLUID30和FLUID220,而空间形状不规则时,使用FLUID221.更进一步,对于规则的空间形状,FLUID30是线性单元,而FLUID220是高阶单元。
- 每个域单元一般包含位移自由度和压力自由度,但是也可以只包含压力自由度。当该单元用于模拟纯粹的流体时,它可以只包含压力自由度;但是当该单元用于模拟流体-结构的边界时,则它需要同时包含压力自由度和位移自由度。
- 无限边界单元只包含压力自由度。
这篇关于ANSYS声场分析的单元选择的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!