谐波振动与声学

对结构噪声和声音传播的预测,在很多产品设计中都会起到非常重要的作用。例如,振动结构组件引起的噪声,声音通过薄面板的传播,以及压电装置的声学性能。

解决这类声波传播问题(以及大量其它问题)可通过耦合方式进行,即同时求解流体和结构域问题,也可采用非耦合方式,即先进行结构分析,然后进行声学分析。结构振动和声波相互影响时使用第一种方式:例如扬声器薄纸盆,其变形会受到压力波的影响。声波不影响结构振动时使用第二种方式,大型部件通常属于这种情况。

以下视频演示了如何轻松对扬声器进行耦合声学仿真。

观看视频,了解如何计算扬声器的声学属性,包括声压等级、方向性和远场结果。

创建耦合声学仿真的第一步是添加模型的声学部分。常用的方法是在结构模型周围创建一个外壳,例如球体。

Speaker Structural Model

扬声器和周围声学体积的结构模型

然后,定义仿真的各个组成部分:组成结构的材料、声学主体的识别以及声介质的属性,例如本案例中的空气。定义结构与空气之间接触面的位置也很重要,这样可将振动速度转换为声学分析的输入。

Acoustic Volume Interface

声学体积的识别,及其与振动结构的接触面。

执行计算后,工程师可检查声学结果,例如声压、声压等级或扬声器指向性。

Acoustic Pressure Field

声压场

SPL Polar Diagram

显示扬声器指向性的极坐标图