weixin 发表于 2017-11-6 09:36

ANSYS声场分析中的单元选择问题简介

  ANSYS声场分析所依据的有限元方程如下:
  其中,方程左边的积分符号内部涉及到压力(及其导数)和位移(的二阶导数)两个自变量;而方程右边则与质量源(及其变化率)有关。

  在使用有限元方法进行离散后,方程中所包含的基本变量应该是压力和位移。因此,ANSYS提供了下述声场单元,每个单元所包含的节点自由度是位移(UX、UY、UZ)和压力(PRES)。

  1、FLUID29单元
  4节点平面单元,每个节点包含UX、UY、PRES。

  2、FLUID129单元
  2节点的无限线单元,每个节点包含PRES一个自由度。它是FLUID29单元的伴随单元。

  3、FLUID30单元
  8节点空间单元。每个节点包含UX、UY、UZ、PRES四个自由度。

  4、FLUID220单元
  20节点空间单元。每个节点包含UX、UY、UZ、PRES四个自由度。

  5、FLUID221单元
  10节点四面体单元。每个节点包含UX、UY、UZ、PRES四个自由度。

  6、FLUID130单元
  三维8节点曲面单元。每个节点包含PRES一个自由度。它是FLUID30、FLUID220、FLUID221的伴随单元。

  评论  ANSYS提供的声场分析单元主要包含两类:平面单元和空间单元。而对于每一类单元,它又分为两类:域单元和无限边界单元。列表如下:
  从上述表格可以看到,在选择单元的时候,首先应该根据问题确定是平面问题还是空间问题,从而选用不同的单元类型;其次根据是否要模拟无限边界,确定是否使用FLUID129,FLUID130。

  如果是三维问题,当空间形状规则时,优先使用FLUID30和FLUID220;空间形状不规则时,使用FLUID221。更进一步,对于规则的空间形状,FLUID30是线性单元,而FLUID220是高阶单元。

  每个域单元一般包含位移自由度和压力自由度,但是也可以只包含压力自由度。当该单元用于模拟纯粹的流体时,它可以只包含压力自由度;当该单元用于模拟流体结构的边界时,则它需要同时包含压力自由度和位移自由度。无限边界单元只包含压力自由度。


  来源:新浪宋博士的博客

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