声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析

声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图1

南京安世亚太公司



在结构减振措施中,有一种装置叫做TLD。该装置利用容器内液体晃荡频率和结构固有频率调谐,通过优化质量比和安装位置,来获得有效的减振效果,工程实践中已有大量的使用案例。本文使用声学模块求解水箱内液面的晃荡频率。



1 建模


水箱内有水,模型如下图所示:


声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图2


材料参数

水的密度和声速如下图所示:

声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图3



3 网格划分


有限元模型如下图所示:


声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图4


4 分析设置

液面晃荡频率分析的设置如下:


声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图5


5 分析结果


液面延着长边晃荡频率结果如下:


声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图6


6 对比理论解


根据前人的研究,液面晃荡频率计算公式如下:


声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图7


根据水箱的几何特征,公式计算结果如下:

声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图8


验证了仿真结果的正确:

声学仿真专题2 | 矩形水箱液面晃荡模态分析的图9

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