Pseudo-lover 发表于 2016-5-12 09:59

ANSYS声场分析的单元选择

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。
[*]转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_9e19c10b0102vmd0.html

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