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基于边界元与有限元耦合模型的消声器传递损失预测

王朝辉  
【摘要】:边界元方法作为求解波动方程数值解的有效算法被广泛应用于建筑设备传送管道的消声器的性能预测和分析,但考虑边界条件的确定方便一般都假设声学腔的边壁是绝对刚性;然而这种假设会为我们的分析带来一些误差。为了克服把消声器的外壳和末端板视为刚体所带来的误差,本文采用边界元方法建立声学系统模型的同时结合由平板型壳元离散弹性壁而建立的壳体结构有限元模型来分析消声器弹性外壳对其消声性能的影响;通过分析两个模型的相容性条件和平衡性条件,实现了结构体和声学的边界元与有限元耦合模型。得到的BEM-FEM耦合模型经实际的数值试验表明具有很高的精度和有效性,特别是耦合模型能有效的揭示出消声器末端板是弹性的情况下在固有频率附近的弹跳现象,弥补了单一的边界元方法不足。最后我们对传统传输矩阵法计算速度慢的缺点进行了改进,在保留其计算四端参数优点的同时,提高了计算消声器传递损失速度。


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