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作者:keyan666 发表于 2022-1-14 16:12:30
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除了理论分析和试验测试之外,声学仿真技术已经成为人们研究声学、研发产品的重要手段。根据计算方法,常用的声学仿真软件大致可以分为以下几类:
一、有限元法(FEM)
有限元法是目前应用最广泛的数值分析技术之一,它能应用于几乎所有的连续介质问题或场问题,因此,有限元法在包括声学在内的物理学各个领域内同样引起了极大的重视。
优势:计算远场近场都比较准确;
劣势:解决高频问题时对计算机硬件要求较高。
常用软件包括:MSC Actran、Comsol Multiphysics、LMS Virtual lab等。
二、边界元法(BEM)
边界元法是一种继有限元法之后发展起来的一种新数值方法,与有限元法在连续体域内划分单元的基本思想不同,边界元法是在定义域的边界上划分单元,用满足控制议程的函数去逼近边界条件。
优势:计算速度快,对计算机硬件要求较低;
劣势:近场计算结果精度较差。
常用软件包括:LMS Virtual lab、Comsol Multiphysics等。

三、统计能量法(SEA)
统计能量分析方法是应用统计的观点,从能量的角度来分析复杂结构在外载荷作用下的响应。它运用能量流关系式对复合的、谐振的复杂结构进行动力特性、振动响应及声辐射的模拟和预测。
优势:高频计算速度快;
劣势:不适用于中低频,计算精度不高。
常用软件包括:MSC Actran、ESI VAone等。
四、电-力-声类比法
电振荡、机械振动和声振动,是属于不同学科领域的物理现象,但描述它们工作状态的微分方程,却具有相同的形式,从而人们常常借用熟知的电路理论和电路图的分析方法,来研究机械振动和声振动现象,分别称为机(力)电类比和电声类比,或总称为电-力-声类比。
优势:建模简单,计算速度快;
劣势:无法预测复杂声波叠加。
常用软件包括:MATLAB、SPICE、NI Multisim等。
其它方法如射线声学法、有限差分法等,也都有一定的使用场合,但使用情况较少。


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