MSC NASTRAN中定义点声源的方法(转载)

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这篇主要讲在NASTRAN中如何定义点声源，跟传统定义卡片不太一样，本文转自 声振研究 微信公众号，多交流！祝论坛越办越好，博士毕业在即，暂时就不写其他文章了

本文框架

• 点声源的概念

• 点声源的定义

• 点声源的算例

• 后记

  
  

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点声源的概念

所谓的点声源就是指半径比声波长小很多的脉动球源，研究点声源的主要目的之一就是用点源的组合来处理复杂的声源的辐射。点声源辐射模型的任意一点的复数声压为：

                               
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其中，Q为点声源强度-体积速度幅值，r为计算点与点声源之间的距离，为密度，i为虚数，k为声波波数。如果考虑其他边界条件，则需要另行推导。

点声源的定义

Nastran中点声源的定义，其实质就是在指定的节点处定义点声源强度Q m3/s。两种卡片定义，一种是采用ACSRCE卡片定义(详见Nastran帮助文档)，另一种是采用在指定节点上加等效力的形式定义（力等效于F=Qw）。

本文采用第二种方法定义。

                               
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定义F即定义P(f)，上图中{A(f)}=1, {D(f)}不需要定义。

工况控制部分

删除LOADSET=1  因为定义的载荷为点声源

添加DLOAD=10   10为RLOAD1编号

Bulk date 中

RLOAD1,10,100,,,1001

$ RLOAD1,10,100(DAREA编号),,,1001(TABLED编号C(f))

DAREA,100,402,0,1.  $402为节点编号

TABLED1  1001

         0.      0.     49.9     0.     50.     3.948+1250.1     0.

        1000.    0.      ENDT

上式3.948+12即为50Hz时施加在402号节点上的等效力F。

点声源的算例

点声源强度为4π m3/s，流体的密度为1030kg/m3，流体的声速为1461m/s。引入一个包含点声源的球面人工边界，点声源位于圆心位置，无限元的人工边界半径为r=3 m，人工边界的单元尺度为0.487 m， 72个计算声场点位于以点声源为圆心、半径为5.7 m的圆周上，声场点的夹角θ如图所示。

                               
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数值计算结果与理论解的对比如下图所示，从图中可以看出，数值解与理论解吻合较好。

                               
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数值计算结果与理论解的对比(f=50Hz)

                               
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数值计算结果与理论解的对比(f=750Hz)

后记

1.采用在指定节点上加等效力的形式定义点声源的方法是可行的。

2.可将点声源激励广泛应用各种工程问题。