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聲學(xué)預(yù)測(cè)方法

    聲學(xué)有限元分析方法和聲學(xué)邊界元相比，它只能在對(duì)有限的空間進(jìn)行離散化處理后，計(jì)算實(shí)體網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)聲壓。而邊界元?jiǎng)t可以對(duì)不封閉的空間進(jìn)行聲場(chǎng)分析。如果要分析柴油機(jī)組外的聲場(chǎng)，需要對(duì)較大的不封閉的空間內(nèi)進(jìn)行分析。此時(shí)往往選擇聲學(xué)邊界元法進(jìn)行固體結(jié)構(gòu)外聲場(chǎng)的分析。

    如果用有限元法對(duì)非封閉聲場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，則需要將聲學(xué)有限元結(jié)合聲學(xué)無(wú)限元相互結(jié)合。即對(duì)于需要分析的聲場(chǎng)部分離散成有限元網(wǎng)格，然后對(duì)此聲場(chǎng)外的外表面網(wǎng)格定義聲學(xué)無(wú)限元。即在對(duì)此部分不定義網(wǎng)格，只將其設(shè)置為無(wú)限遠(yuǎn)場(chǎng)點(diǎn)，聲音在此處無(wú)反射折射。和此方法相同的PML(perfectly Matched Layer)方法也是在聲學(xué)有限元網(wǎng)格外建立一個(gè)PML層。在PML層外進(jìn)行場(chǎng)點(diǎn)定義。這兩種方法都是在結(jié)構(gòu)有限元分析的基礎(chǔ)上，對(duì)有限元網(wǎng)格外的聲場(chǎng)進(jìn)行設(shè)置使其外聲場(chǎng)

點(diǎn)模擬無(wú)限遠(yuǎn)的空間的無(wú)反射、折射效果。

    邊界元(BEM)與有限元相比，可以應(yīng)用于更多的場(chǎng)合。例如:可以計(jì)算有限空間中的聲場(chǎng)，也可以對(duì)無(wú)限空間內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)行分析。由于邊界元分析需要結(jié)構(gòu)的面網(wǎng)格，而不是實(shí)體網(wǎng)格，其計(jì)算數(shù)據(jù)遠(yuǎn)小于有限元分析。按照邊界元法對(duì)邊界元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位移進(jìn)行積分，可以得到邊界元網(wǎng)格和任意聲場(chǎng)點(diǎn)的聲壓。邊界元法按照計(jì)算方式的不同包括直接和間接兩種方法。其中直接邊界元是對(duì)封閉邊界元網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于封閉邊界元而言有內(nèi)聲場(chǎng)合外聲場(chǎng)，根據(jù)邊界元計(jì)算方式只能選擇內(nèi)聲場(chǎng)或者外聲場(chǎng)，不能同時(shí)計(jì)算兩者。相對(duì)而言，間接邊界元的可以同時(shí)對(duì)內(nèi)外聲場(chǎng)進(jìn)行分析，而且對(duì)不封閉的空間也可以計(jì)算，應(yīng)用范圍更廣，但相對(duì)而言運(yùn)算量較大。柴油發(fā)電機(jī)組模型是封閉的，而且只需要計(jì)算柴油機(jī)外的聲場(chǎng)，因此選用直接邊界元法計(jì)算。

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