Abaqus基础：术语解析与仿真流程概览

Abaqus声学仿真

“声学”是指对声音的技术研究，声音是连续介质中动量和能量传递的波现象，通常称波为“声波”。工程声学主要应用于人的感知和舒适性：机械噪音、轮胎设计、公路噪音、手机设计、发动机噪音、NVH；建筑声学：房间设计、音乐厅设计；电声系统的设计：麦克风、扬声器、滤波器、，有源/无源噪声控制、超声波换能器等。

Abaqus声学仿真采用有限元法求解，并采用特定的有限元法对声学域进行建模。创建模型所用单元有限元分析人员也较为熟悉，包括二次和线性插值的三角形、四边形、四面体、楔形和砖块单元，当然特殊的声学无限单元也是可用，以可变的顺序或插值模拟无限的外场。声学-结构交互(ASI)单元可用于顺序耦合，也可用于1D点对点耦合。

求解的声学主要所用自由度为声压，Abaqus声学仿真能够解决：
 

• 非耦合声学问题(纯声学问题)
• 内部音响问题(汽车、飞机)
• 外部声音传播问题(来自机器、发动机的辐射)
• 声波从刚性边界散射
• 耦合structural-acoustics
• 强迫激励(喇叭)
• 流体加载稳态振动(振动板、壳)
• 撞击建筑物的声波(潜水艇)
• Abaqus声学仿真求解可在Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit之间顺序切换，比如，先进行频率提取，再进行瞬态声学模拟。
   

基本术语声压

设气体的初始压强为P₀，受到声扰动后，压强为P₀+P。则这个压强改变量就称为声压，单位为Pa，一般取其有效值。

声压级

声压级（SoundPressure Level）定义为声压的有效值与基准声压的有效值之比的常用对数20倍（取分贝单位），即
 

式中，Pe是测量声压，Pr是参考声压，Pr通常取2×10^-5 Pa，它是人耳对1kHz空气声所能感觉到的最低声音的声压。

声强

声强（SoundIntensity）是指在垂直于传播方向上单位面积上通过的平均声能量流，即

声强级

声强级（Sound Intensity Level）定义为声强和参考声强之比的常用对数的10倍，即 
 

式中，基准声强I₀取10^-12 W/m²为可听最小声强。
 

声功率级

声功率级（SoundPower Level）定义为声功率与基准声功率之比的常用对数的10倍，即 
 

式中，基准声功率W₀取10^-12 W。

仿真流程

Abaqus声学仿真与流体仿真类似，Abaqus/CAE中逐步建模即可。

• 材料属性设定
• 网格划分和单元类型设置
• 载荷和声源
• 边界条件设定
• 求解类型设定
• 输出设置和后处理

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