水下潜艇湿模态分析(声学模态模块)

1 工程背景

潜艇在水下运行中除了受自身发动机的影响,外壳还会发生振动并激励外场海水介质形成辐射声场。因此,结构自身的振动特性分析是研究其辐射声场强度分布的基础。潜艇水下的振动模态,称为水下潜艇的湿模态。

建模过程中需要建立流固耦合模型,其中流体为理想流体,满足如下基本假设:

(1)流体是无粘和可压缩的:

(2)声波振幅相对较窄,这样流体密度变化较小;

(3)波传播与热力学过程是绝热的。

注:例子来自《ANSYS Workbench设计、仿真与优化 第3版》p61,原书中采用插入命令流方式实现流固耦合,之前写过采用act插件实现,水下潜艇湿模态分析(插入命令流与ACT对比)。在ANSYS高版本中,已经带有声学模态分析模块Modal Acoustics,本文将采用该模块来分析。

微信截图_20230510230528.png

2 网格划分

导入潜艇流固耦合模型。对于潜艇实体,采用automatic method划分方法,网格尺寸为0.8m;对于流体域,则采用hex dominant method划分方法,网格尺寸为1.5m。

3 约束加载

ANSYS Mechanical里面,选择流体域为Acoustics Region;选择结构域为Physics Region;选择潜艇表面为留个耦合面Fluid Solid Interface;在流体域表面施加压力载荷约束。

水下潜艇湿模态分析(声学模态模块)的图2

结果对比

使用声学模态分析模块Modal Acoustics的模态结果及振型如下,除去刚体振型,第一阶模态以弯曲振动为主,与文章水下潜艇湿模态分析(插入命令流与ACT对比)一致。

水下潜艇湿模态分析(声学模态模块)的图3

水下潜艇湿模态分析(声学模态模块)的图4

算例源文件见付费内容

该付费内容为:源文件(插入命令流,ACT对比,声学模态模块)

包含1个附件 7人购买
(1条)
默认 最新
湿模态能答疑吗?可有偿,您联系多少
评论 1 点赞
回复
可以的,在技术邻申请或者私聊,邮件联系fain0731@qq.com也行
评论 点赞
点赞 1 评论 3 收藏 6
关注