ansys气动声学模块

ANSYS主要功能与模块ANSYS主要功能与模块(2012-12-24 13:37:26)转载▼标签：ansys功能分类：ansysansys模块杂谈ANSYS是世界上著名的大型通用有限元计算软件，它包括热、电、磁、流体和结构等诸多模块，具有强大的求解器和前、后处理功能，为我们解决复杂、庞大的工程项目和致力于高水平的科研攻关提供了一个优良的工作环境，更使我们从繁琐、单调的常规有限元编程中解脱出来。

ANSYS本身不仅具有较为完善的分析功能，同时也为用户自己进行二次开发提供了友好的开发环境。

ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力，仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的几何模型；此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接口及数据接口。

因而，利用这些功能，可以实现不同分析软件之间的模型转换。

1. 结构分析1）静力分析- 用于静态载荷. 可以考虑结构的线性及非线性行为。

●线性结构静力分析●非线性结构静力分析几何非线性：大变形、大应变、应力强化、旋转软化材料非线性：塑性、粘弹性、粘塑性、超弹性、多线性弹性、蠕变、肿胀等接触非线性：面面/点面/点点接触、柔体/柔体刚体接触、热接触单元非线性：死/活单元、钢筋混凝土单元、非线性阻尼/弹簧元、预紧力单元等2）模态分析- 计算线性结构的自振频率及振形. 谱分析是模态分析的扩展，用于计算由于随机振动引起的结构应力和应变 (也叫作响应谱或 PSD). 3）谐响应分析 - 确定线性结构对随时间按正弦曲线变化的载荷的响应. 4）瞬态动力学分析- 确定结构对随时间任意变化的载荷的响应. 可以考虑与静力分析相同的结构非线性行为.5）谱分析6）随机振动分析等7）特征屈曲分析- 用于计算线性屈曲载荷并确定屈曲模态形状. (结合瞬态动力学分析可以实现非线性屈曲分析.)8）专项分析: 断裂分析, 复合材料分析，疲劳分析2. 高度非线性瞬态动力分析（ANSYS/LS-DYNA）●全自动接触分析，四十多种接触类型●任意拉格郎日－欧拉（ALE）分析●多物质欧拉、单物质欧拉● 适应网格、网格重划分、重启动● 100多种非线性材料模式●多物理场耦合分析：结构、热、流体、声学●爆炸模拟，起爆效果及应力波的传播分析●侵彻穿甲仿真，鸟撞及叶片包容性分析，跌落分析●失效分析，裂纹扩展分析●刚体运动、刚体－柔体运动分析●实时声场分析● BEM边界元方法，边界元、有限元耦合分析●光顺质点流体动力（SPH）算法3. 热分析●稳态、瞬态温度场分析●热传导、热对流、热辐射分析●材料性质、边界条件随温度变化4. 电磁分析●静磁场分析－计算直流电（DC)或永磁体产生的磁场●交变磁场分析－计算由于交流电(AC)产生的磁场●瞬态磁场分析－计算随时间随机变化的电流或外界引起的磁场●电场分析－用于计算电阻或电容系统的电场. 典型的物理量有电流密度、电荷密度、电场及电阻热等。

想起CFD，人们总会想起FLUENT，丰富的物理模型使其应用广泛，从机翼空气流动到熔炉燃烧，从鼓泡塔到玻璃制造，从血液流动到半导体生产，从洁净室到污水处理工厂的设计，另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械，气动噪声，内燃机和多相流系统等领域的应用。

今天，全球数以千计的公司得益于FLUENT的这一工程设计与分析软件，它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛，是目前功能最全的CFD软件。

FLUENT因其用户界面友好，算法健壮，新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。

长期以来，功能强大的模块，易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT受到企业的青睐。

网格技术，数值技术，并行计算计算网格是任何CFD计算的核心，它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元，在单元上计算并存储求解变量，FLUENT使用非结构化网格技术，这就意味着可以有各种各样的网格单元：二维的四边形和三角形单元，三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。

这些网格可以使用FLUENT的前处理软件GAMBIT自动生成，也可以选择在ICEM CFD工具中生成。

在目前的CFD市场， FLUENT以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称，久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度，新的NITA算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间，成熟的并行计算能力适用于NT，Linux或Unix平台，而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。

动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能，通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU的计算负载。

湍流和噪声模型FLUENT的湍流模型一直处于商业CFD软件的前沿，它提供的丰富的湍流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型等，随着计算机能力的显著提高，FLUENT已经将大涡模拟（LES）纳入其标准模块，并且开发了更加高效的分离涡模型（DES），FLUENT提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。

基于ANSYS的排气消声器数值仿真设计杨俊智;马晓光;赵静【摘要】利用ANSYS强大的动力学及声学模块,对设计的某型电源车辆发电机组排气消声器进行模态分析和声学分析,得到消声器的固有频率和消声插入损失曲线.计算结果可用于预测消声器的性能,进而判断其结构设计是否符合要求,与国内目前的类比和经验法设计消声器缩短研发周期并节约了成本.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2010(010)023【总页数】3页(P5748-5750)【关键词】ANSYS;模态分析;声学分析;插入损失【作者】杨俊智;马晓光;赵静【作者单位】兰州电源车辆研究所,兰州,7300050;兰州理工大学机电工程学院,兰州,730050;兰州理工大学机电工程学院,兰州,730050【正文语种】中文【中图分类】TK411.6噪声污染已经成为世界公认的四大污染源之一,各国都投入巨资治理噪声。

人们对环境舒适性的要求越来越高,对噪声控制提出了更高的要求[1]。

而由于涉及的电源车辆是野战电源车辆,其对噪声控制的要求相对更高,除了对其机组利用厢体隔离噪声外还要抑制排气系统这一暴露在厢体外的噪声源的辐射。

内燃机排气的噪声是其主要声源之一,而在排气系统中安装消声器是最有效直接的方法,因此对其排气系统消声器的研究是很有必要的。

目前国内消声器的研究主要利用类比和经验的设计方法,这些方法设计周期长,还需不断试制成品来检测其是否符合要求。

因此利用 ANSYS软件对其进行仿真设计既可以节省时间又可以节约成本。

1 消声器的设计1.1 材料属性材料选用 Q235钢,其物性参数如表 1所示。

表 1 消声器材料特性名称弹性模量/GPa泊松比/μ密度/(kg◦m-3)屈服强/MPa Q235 210 0.3 7800 2351.2 消声器结构模型本文设计的消声器为抗性消声器,为满足对中低频的消声效果,设计为两腔、四个内插管沿圆周均部,其结构如图 1所示。

图 1 消声器结构简图2 ANSYSY的数值仿真2.1 消声器模型的模态分析消声器属于薄壁结构且通过排气系统连接到发动机,因此一旦受到发动机振动激励就会产生激振而向外辐射噪声。

ansys workbench static acoustics例子-回复如何在ANSYS Workbench中使用Static Acoustics模块进行静态声学分析ANSYS Workbench是一款功能强大的工程仿真软件，可以用于解决各种工程问题。

其中，Static Acoustics模块可以用于进行静态声学分析，以研究声音在不同材料和结构中的传播和衰减。

本文将一步一步地讲解如何使用ANSYS Workbench中的Static Acoustics模块进行静态声学分析。

第一步：导入模型在ANSYS Workbench中打开Static Acoustics模块，首先需要导入要分析的模型。

这个模型可以是任何形状的结构，比如建筑物、设备或者汽车。

选择“Geometry”选项卡，点击“Import Geometry”按钮，导入模型文件。

确保选择合适的文件格式，并按照软件的提示进行导入。

第二步：设置声学材料和属性在模型导入后，接下来需要为模型设置声学材料和属性。

选择“Engineering Data”选项卡，点击“Add Material”按钮，选择合适的材料类型。

根据实际情况，填写所选材料的声学属性，比如声速、密度和声功率等级。

这些属性将用于分析声音的传播和衰减。

第三步：设置边界条件在声学分析中，边界条件非常重要。

选择“Engineering Data”选项卡，点击“Boundary Conditions”按钮，在模型的边界上设置正确的边界条件。

比如，可以选择模型表面为开放边界，或者设置特定的声源和接收器的位置和特性。

根据需要，可以设置不同的边界条件，以模拟实际情况。

第四步：设置分析类型和参数在设置完材料和边界条件后，需要选择适当的静态声学分析类型和参数。

选择“Analysis Settings”选项卡，点击“Add Static Acoustics”按钮，在弹出的分析设置对话框中选择所需的分析类型。

1.前期用ANSYS对模型进行动力学分析，然后保存结果文件.rst格式的，然后导入到Vrituallab12中进行声学分析，可能步骤有些长，大家尽量慢慢看，如果有不明白的，或者我的步骤有错误的，大家可以指正，还有我的VL版本是12的，12的版本和以前的微有不同，在后边大家会发现的。

我的Q1728993717.2.进入声学模块：开始—Acoustics—Acoustics Harmonic BEM ；3.导入Ansys分析结果文件.rst格式：文件—Import—默认即可，看好单位，与模型统一；4.更改文件名称，便于后续操作：在特征树中点开Nodes and Elements—右键点其子选项（就是带有齿轮标志那个）—属性—特征属性—更改名称—StructuresMesh.5.提取声学面网格：开始—Structures—Cavity Meshing—插入—Pre/Acoustics Meshers—Pre/Acoustics Meshers—Skin Meshers，出现一下图框，在Grid to Skin 区域选择结构网格即：StructuresMesh，其余都默认不用改，之后点击应用，Close。

6.在次回到声学模块：开始—Acoustics—Acoustics Harmonic BEM ；7.命名声学网格：点开特征树中的Nodes and Elements—右键Skin Meshpar1.—属性—特征属性—改名称—AcousticsMesh；到这步之后为了方便起见，可以将结构网格StructuresMesh隐藏：右键StructuresMesh—Hide/Show；8.设定分析类型：工具—Edit the Model Type Definitions—点击“是”出现对话框如下：按照图所示设置即可；9.设置网格类型：工具—Set Mesh parts Type：之后，在左边选中StructuresMesh，然后点右边的Set as Structures；同理，选中AcousticsMesh点击右边Set as Acoustics；然后确定即可；10.声学网格前处理：插入—Acoustic Mesh Prepocessing set 出现如下：在Mesh Parts 中选声学网格AcousticsMesh—确定即可；11.定义材料：插入—Materials—New Materials—New Fluid Materials按下图选着填写即可：其实就更改个Materials ID为Air 其余就都是默认即可，不用更改什么，然后点击确定。

ANSYS 14.5功能亮点ANSYS 14.5 提供大量全新的先进功能，有助于更好地掌握设计情况从而提升产品性能和完整性。

将ANSYS 14.5的新功能与ANSYS Workbench相结合，可以实现更加深入和广泛的物理场研究，并通过扩展满足客户不断变化的需求。

ANSYS 14.5 采用的平台可以精确地简化各种仿真应用的工作流程。

同时，ANSYS 14.5 提供多种关键的多物理场解决方案、前处理和网格剖分强化功能，以及一种全新的参数化高性能计算（HPC）许可模式，可以使设计探索工作更具扩展性。

复杂3D复合材料型材复杂3D复合材料型材您可以轻松利用复杂几何形状创建3D层叠复合材料，然后方便地将这些模型与整体装配中的非复合材料部件进行组合。

ANSYS Mechanical能够根据ANSYS Composite PrepPost提供的复合材料进行进一步分析；在显式动力学方面，可利用Composite PrepPost创建复合材料模型。

在Mechanical中，您可以将多个来自Composite PrepPost和Mechanical的模型进行组合；随后在Composite PrepPost中完成后处理。

View larger image Compositespressure vessel with titanium capsView larger imageView largerimage复合材料压力容器上的全局应力结果View larger imageView largerimage使用钛合金封盖的复合材料压力容器流程定制您可以使用客户化应用工具套件（ACT）在Mechanical环境中自己创建载荷、边界条件或结果，并在用户友好环境中显示已有的脚本。

您的工作组可以利用Mechanical环境将内部解决方案整合到仿真工作流程中。

裂纹建模ANSYS 14.5推出一种易于使用的裂纹建模工具，可用于计算应力强度因子、能量释放率和J 积分等裂纹特性。

声学仿真软件Actran新功能展示12, 09, 2018•FFT公司成立于1998年，2011年并入MSC软件公司•公司总部：比利时布鲁塞尔；•公司分部：北京，图卢兹，东京，底特律•公司业务：•Actran声学软件开发•工程咨询项目，软件技术支持，培训及方法论开发•声学CAE科研Free Field TechnologiesActran Across Industries Transport & Vehicles Aeronautics Automotive Railway Ship Building Aerospace Heavy Machinery Consumer Goods Factory Equipment Industrial Machinery Power toolsDomestic appliance Audio Consumer Electronics Hearing Aids Machinery for FactoryActran软件功能模块Actran基础声学模块Actran振动声学模块Actran气动声学模块Actran TM模块Actran for Trimmed bodyDMPActran SNGR模块ActranVIActran DGM模块目录⏹振动辐射噪声新功能⏹扬声器模拟新功能⏹虚拟统计能量法新功能⏹旋转机械气动噪声新方法⏹SNGR方法及其应用⏹DGM新功能3. Post Processing and Analysis: Actran 2. Acoustic radiation: Actran in Frequency or Time Domain1. Structural Analysis: MSC Nastran, Adams/Flex, Marc, Actran, etc.MapsStructure surfacevibrationFRF Waterfall ElementscontributionAcoustic directivity Time domain pressure Sound fileAnimation•辐射噪声仿真流程预览•声学网格生成•专业、易用的声辐射网格生成功能•方便结构工程师从零基础学习声辐射建模•更多丰富的网格生成和更改功能(1)Actran 振动辐射噪声新功能：更高的计算效率•频率自适应网格的自动生成•频率网格自适应（H-Adaptivity ）•可选用声学无限元或APML 方法•建模时无需准备声学网格，大大降低模型建立难度•可通过API 进行脚本化操作，进行自动化计算流程或优化计算流程708Hz ~ 850Hz 2539Hz ~ 3047Hz……Frequency (Hz)时间节省63% 自适应网格计算时间Actran API。

ANSYS Fluent气动噪声模型使用指南ANSYS Fluent气动噪声模型使用指南 (1)1 ANSYS Fluent的气动噪声模型特点介绍 (1)1.1C A A（直接模拟模型） (1)1.2A c o u s t i c A n a l o g y M o d e l i n g（声比拟模型） (2)1.3B r o a d b a n d（宽频噪声模型） (2)2 ANSYS Fluent的气动噪声模型设置 (4)2.1B r o a d b a n d（宽频噪声模型） (4)2.2F-W-H（声比拟模型） (7)2.3C A A（直接模拟模型） (16)3 ANSYS Fluent气动噪声测试案例 (22)3.1圆柱绕流 (22)3.2跨音速空腔流动 (26)3.3跨音速翼型绕流 (31)1 ANSYS Fluent的气动噪声模型特点介绍1.1C A A（直接模拟模型）ANSYS Fluent中的CAA方法可以通过求解流体动力学方程直接得到声波的产生和繁殖现象。

声波的预测需要控制方程时间精度的解，而且，CAA方法需要ANSYS Fluent通过求解非稳态N-S方程（如DNS）、非稳态雷诺平均RANS方程以及在分离涡DES和大涡LES 模拟中用到的滤波方程，精确模拟粘性效应和湍流效应。

CAA方法需要高精度的数值求解方法、非常精细的网格以及声波非反射边界条件，因此计算代价较高。

如果要计算远场噪声（比如几百倍的机翼弦长远处的噪声传播），CAA方法则需要超大规模并行计算支持；但是如果计算近场噪声（比如，机身表面的APU、空穴、微小部件扰动噪声），CAA方法是容易可行的。

在大多包含近场噪声的计算中，由于局部压力波动导致的噪声是可以通过ANSYS Fluent准确模拟的。

既然CAA方法直接求解声波传播，那么需要求解可压缩的控制方程（如雷诺平均方程、可压缩的LES大涡模拟的滤波方程）。

当流动速度较低或亚音速流动时，而且近场中的噪声源主要由局部压力波动构成，则可以使用不可压缩流动。