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共振器仿真模型的建立及分析

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:3号常规赫姆霍兹共振器的颈部直径大于1号共振器,其目的是让3号共振器的共振频率与2号锥颈共振器一致,便于两类共振器性能的对比。图5.2三种共振器的几何模型及有限元模型图5.3共振器有限元模型的边界条件施加最后对模型进行有限元数值迭代计算,并通过后处理获取进出口的声学参量以及共振器腔内的声场分布云图。

共振器仿真模型的建立及分析

为了对比锥颈共振器与常规的赫姆霍兹共振器的声学性能的不同,设计三种共振器进行对比仿真分析。其中两种是常规的赫姆霍兹共振器(1号和3号),另一种是锥颈共振器(2号)。3号常规赫姆霍兹共振器的颈部直径大于1号共振器,其目的是让3号共振器的共振频率与2号锥颈共振器一致,便于两类共振器性能的对比。将 3种共振器建成三维几何模型,然后导入Hypermesh中划分网格。3种共振器的结构较为简单,网格划分采用四面体网格,网格数都在20万左右。3种共振器的几何模型及有限元模型如图5.2所示。

3种共振器模型的有限元网格的单元尺寸都小于11.4 mm,以6个单元来描述 1个波长,最高的有限元分析频率接近 4 900 Hz,完全满足分析频带要求。

对有限元网格模型施加边界条件,入口施加振速激励边界Γu,出口设为无反射的导纳边界ΓA,而壁面为刚性边界Γr,具体边界条件的表达式可参考式(4.1)、式(4.2)以及式(4.3)。锥颈共振器与常规的赫姆霍兹共振器边界条件施加如图5.3所示。

图5.2 三种共振器的几何模型及有限元模型(www.xing528.com)

图5.3 共振器有限元模型的边界条件施加

最后对模型进行有限元数值迭代计算,并通过后处理获取进出口的声学参量以及共振器腔内的声场分布云图

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