nastran做声固耦合——结果声压看不懂啊

tjuhuan

为什么nastran做声固耦合分析。。得出的声腔sound pressure，Decibels以及sound pressure ，EQUIVALENT A-WEIGHTED的为什么是负的？应该怎么看啊？纵坐标的单位分别是什么？纵坐标代表的是幅值吗？求大侠指点。。。

leonchang

sound pressure：气压的波动部分，当然有正有负了。通常大气压是0.1MPA，相对来讲，声压非常小的。

tjuhuan

leonchang 发表于 2012-4-21 19:36
sound pressure：气压的波动部分，当然有正有负了。通常大气压是0.1MPA，相对来讲，声压非常小的。 ...

哥哥。。谢谢你。。我知道声压有正负。。但是我问的是“sound pressure，Decibels以及sound pressure ，EQUIVALENT A-WEIGHTED的为什么是负的？”sound pressure，Decibels应该是dB吧？sound pressure ，EQUIVALENT A-WEIGHTED应该是dB（A）吧。。为什么这俩是负的？.f06文件里面显示的应该是magnitude，幅值吧？

leonchang

那为什么纵轴写的是sound pressure?
能看看nastran的计算文件里,对输出语句是怎么写的吗?

FEM-Fan

可能的原因：
1）你算得可能并不是实际的载荷，导致计算出来的声压级非常小，低于声压级的参考值P0，那么声压级就是负的
2）A计权就是在某些频段上加减特定的数值，当然可能是负的
3）你的单位是什么？NASTRAN中好像是可以设置声压级的参考值的，请注意单位。工程上常用的单位：毫米-吨-秒，算出来声压的单位是MPa

tjuhuan

leonchang 发表于 2012-4-23 20:57
那为什么纵轴写的是sound pressure?
能看看nastran的计算文件里,对输出语句是怎么写的吗? ...

bdf文件：
$ NASTRAN input file created by the Patran 2010 input file translator on
$  April     24, 2012 at 12:41:04.
$ Direct Text Input for Nastran System Cell Section
$ Direct Text Input for File Management Section
$ Direct Text Input for Executive Control
$ Frequency Response Analysis, Direct Formulation, Database
SOL 108
CEND
$ Direct Text Input for Global Case Control Data
$ Elements for group : default_group
SET 1 = 1 THRU 3000,4000 THRU 5398,5399
$ Nodes for group : default_group
SET 2 = 1 THRU 3751,4000 THRU 5400,5401
TITLE = MD Nastran job created on 20-Apr-12 at 00:19:24
ECHO = NONE
LOADSET = 1
SUBCASE 1
   TITLE=This is a default subcase.
   FREQUENCY = 1
   SPC = 2
   DLOAD = 2
   DISPLACEMENT(SORT1,REAL)=ALL
   VELOCITY(SORT1,REAL)=2
   SPCFORCES(SORT1,REAL)=ALL
   BOUTPUT(SORT1,REAL)=2
$ Direct Text Input for this Subcase
BEGIN BULK
$ Direct Text Input for Bulk Data
PARAM    POST    0
PARAM   COUPMASS 1
PARAM    G      .01
PARAM   PRTMAXIM YES
FREQ1    1       0.     10.      40
$ Elements and Element Properties for region : plate
PSHELL   1       1      5.       1               1
$ Pset: "plate" will be imported as: "pshell.1"
CQUAD4   4800    1       4560    4571    4880    4549
....
CQUAD4   5099    1       5140    4109    4120    4131
$ Elements and Element Properties for region : air
PSOLID   2       2       0                               PFLUID
$ Pset: "air" will be imported as: "psolid.2"
CHEXA    1       2       1       2       13      12      122     123
         134     133
...
CHEXA    3000    2       3618    3619    3630    3629    3739    3740
         3751    3750
$ Elements and Element Properties for region : plate2
PSHELL   3       3      10.      3               3
$ Pset: "plate2" will be imported as: "pshell.3"
CQUAD4   4000    3       4000    4001    4012    4011
....
CQUAD4   5399    3       5401    4011    4000    4869
$ Referenced Material Records
$ Material Record : mat
$ Description of Material : Date: 20-Apr-12           Time: 00:11:59
MAT1     1      71000.          .3      2.77+9                  .01
$ Material Record : air
$ Description of Material : Date: 20-Apr-12           Time: 00:11:59
MAT10    2              1.21+6  340000. .01
$ Material Record : matgx
$ Description of Material : Date: 20-Apr-12           Time: 00:11:59
MAT1     3      7.+10           .3      7.85+9                  .01
$ Nodes of the Entire Model
GRID     1              1.5      0.      0.      -1
...
GRID     5401           1.45    .03      0.
$ Loads for Load Case : fre_1
SPCADD   2       1       3
RLOAD1   4       5                       1
LSEQ     1       5       3
DLOAD    2      1.      1.       4
$ Displacement Constraints of Load Set : jianzhi
SPC1     1       123     4010    4021    4032    4043    4054    4065
         4076    4087    4098    4109    4120    4131    4142    4153
         4164    4175    4186    4197    4208    4219    4230    4241
         4252    4263    4274    4285    4296    4307    4318    4329
         4340    4351    4362    4373    4384    4395    4406    4417
         4428    4439    4450    4461    4472    4483    4494    4505
         4516    4527    4538    4549    4560    4571    4582    4593
         4604    4615    4626    4637    4648    4659    4670    4681
         4692    4703    4714    4725    4736    4747    4758    4769
         4780    4791    4802    4813    4824    4835    4846    4857
         4868    4879
$ Displacement Constraints of Load Set : guding
SPC1     3       123456  4000    THRU    4009
SPC1     3       123456  4011    4022    4033    4044    4055    4066
         4077    4088    4099
SPC1     3       123456  4110    THRU    4119
SPC1     3       123456  4121    4132    4143    4154    4165    4176
         4187    4198    4209    4220    4231    4242    4253    4264
         4275    4286    4297    4308    4319    4330    4341    4352
         4363    4374    4385    4396    4407    4418    4429
SPC1     3       123456  4440    THRU    4449
SPC1     3       123456  4451    4462    4473    4484    4495    4506
         4517    4528    4539
SPC1     3       123456  4550    THRU    4559
SPC1     3       123456  4561    4572    4583    4594    4605    4616
         4627    4638    4649    4660    4671    4682    4693    4704
         4715    4726    4737    4748    4759    4770    4781    4792
         4803    4814    4825    4836    4847    4858    4869
$ Nodal Forces of Load Set : force_fre
FORCE    3       4950    0      1.       0.      0.     -1.
$ Referenced Dynamic Load Tables
$ Dynamic Load Table : force_fre
TABLED1  1
         0.     1.      400.    1.       ENDT
$ Referenced Coordinate Frames
$
$
ENDDATA 739324b5

tjuhuan

leonchang 发表于 2012-4-23 20:57
那为什么纵轴写的是sound pressure?
能看看nastran的计算文件里,对输出语句是怎么写的吗? ...

f06文件的部分结果
     FREQUENCY =  1.700000E+02
                                   C O M P L E X   A C O U S T I C   P R E S S U R E   R E S U L T S
                                                         (MAGNITUDE/PHASE)

      POINT ID.               TYPE                    P                             P(RMS)                   DB                         DB(A)
0         1681                 S                   1.451181E+00        1.026140E+00        3.234431E+00       -9.540570E+00
                                                         359.9995                      359.9995              359.9995                359.9995

P（RMS）是声压有效值吗？
P（RMS）=1.02614按照20*log(P/pe),pe=2*10^(-5)Pa算出来应该是94.2dB,而结果DB是3.234431,DB（A）为什么是负数？
另外，这里的PHASE接近360，好怪哦？
我实在不懂，请大侠指点。。。

tjuhuan

FEM-Fan 发表于 2012-4-24 11:17
可能的原因：
1）你算得可能并不是实际的载荷，导致计算出来的声压级非常小，低于声压级的参考值P0，那么声 ...

我看nastran里面还想单位不需要定义，只要用的数据单位封闭就行。。如果这样的话，算出来的声压单位是pa..我看manual里面说的参考声压是2*10^(-5)pa.而这样用算出来的P（RMS）的值推算DB值就不对了。。请帮忙分析分析。。。看看我前面两个回复中的f06结果吧。。谢谢。。。

FEM-Fan

请关注case control中的FLSTCNT，缺省是是用peak作为计算值，即你的结果中的1.451181E+00，缺省的声压参考值是1.0，所以你计算出来的是这个结果，A计权在170Hz大概是-13.4所有会是-9.5dba
从你的文件来看，你确实是用mm-T-S单位，因此，你输出的声压是MPa为单位的，
你应该在case control写明
FLSTCNT ACOUT=RMS PREFDB=2.0e-11
同时，你可能加的是单位力，并不是实际的力，因此你如果觉得有结果有什么问题，需要检查模型是否正确。

另外，相位角接近360°，这很正常，360°就是0°

tjuhuan

FEM-Fan 发表于 2012-4-25 09:55
请关注case control中的FLSTCNT，缺省是是用peak作为计算值，即你的结果中的1.451181E+00，缺省的声压参考 ...

我确实是用的单位力（0 0 -1）计算0-400HZ内的声压响应
就算的单位是N，kg, s这个没有问题
我按照这计算的结果中的Sound Pressure用公式计算分贝和别人的结果数量级是吻合的，说明单位应该没有问题。。见附图（红色和蓝色线是我做出的结果，在200HZ以下，为什么结果差20多分贝？）。。
然后我按照你说的添加了FLSTCNT ACOUT=RMS PREFDB=2.0e-5参考声压。
计算出的Sound Pressure，decibels基本差不多，但是还是有细微的差别。。结果见下面，特别是黄色标注的，差别很大。
Sound Pressure，decibels的正负号用于表示Sound Pressure的正负吗？
这个到底是用什么公式计算的，为什么比我用10*log((p/2*100000)^2)算出的均大3分贝？
特别是黄色标注的后两行数据差得有点离谱

0.1577

49.3530

49.3530

77.9346

-0.1217

-3.4882

3.4882

75.6839

结果附：

Sound Pressure	Sound Pressure,Decibels
【a】	【b】	【c】=abs(【b】)	【d】=10*log((【a】/2*100000)^2)
0.0131	59.3090	59.3090	56.3089
0.0130	59.2401	59.2401	56.2395
0.0128	59.1177	59.1177	56.1175
0.0125	58.9285	58.9285	55.9280
0.0121	58.6493	58.6493	55.6480
0.0116	58.2370	58.2370	55.2356
0.0107	57.6070	57.6070	54.6043
0.0095	56.5595	56.5595	53.5540
0.0075	54.4500	54.4500	51.4400
0.0030	46.2351	46.2351	43.4316
-0.0246	-62.7114	62.7114	61.8154
0.0253	65.0039	65.0039	62.0339
0.0138	59.7632	59.7632	56.7537
0.0086	55.6426	55.6426	52.6380
0.0036	47.8879	47.8879	45.0279
-0.0027	-44.7309	44.7309	42.7090
-0.0117	-58.1101	58.1101	55.3646
-0.0258	-64.9880	64.9880	62.1963
-0.0497	-70.6768	70.6768	67.9119
-0.0964	-76.3345	76.3345	73.6643
-0.2113	-82.8561	82.8561	80.4769
-0.7281	-91.4383	91.4383	91.2238
1.4043	97.9287	97.9287	96.9284
0.5949	92.4792	92.4792	89.4689
0.5111	90.9996	90.9996	88.1491
0.6108	91.8314	91.8314	89.6974
1.1671	88.1715	88.1715	95.3213
-1.0219	-89.5613	89.5613	94.1676
-0.0821	-74.3363	74.3363	72.2706
0.1577	49.3530	49.3530	77.9346
-0.6499	-90.0553	90.0553	90.2367
-0.7405	-91.7007	91.7007	91.3702
-0.1217	-3.4882	3.4882	75.6839
3.2358	106.7290	106.7290	104.1790
-2.3467	-89.5537	89.5537	101.3887
-0.7590	-93.4681	93.4681	91.5846
-0.4804	-90.5298	90.5298	87.6110
-0.1826	-78.4973	78.4973	79.2089
-0.1751	-81.7627	81.7627	78.8473
-0.1723	-81.5627	81.5627	78.7069

FEM-Fan

1)3dB的差异，是NASTRAN中用PEAK还是RMS的差异，还需要你仔细阅读help文件以及对于软件进行测试，来搞清楚NASTRAN到底是拿什么计算的，测试出来后，可以将经验以大家分享一下
2)从振动的结果来看，250Hz前两者有很大的区别，建议检查模型，似乎你在低频没有模态
3)MM-T-N-S单位里，算出来压力的单位应该是MPa （N/mm2)

FEM-Fan

请用SOL 111模态法计算一下

leonchang

学习了，很深刻。

rorypeck

dB为负很正常呀，参考声压20微pa，声压小于它就是负的了

tjuhuan

rorypeck 发表于 2012-4-30 13:46
dB为负很正常呀，参考声压20微pa，声压小于它就是负的了

请看看10楼。。。请问你你会用nastran吗？声压-0.1217，nastran算出的声压分贝是-3.4882，为什么？

bysea

跪求楼主 输出声压在卡片中是怎么设置的？

tjuhuan

bysea 发表于 2012-5-25 21:13
跪求楼主 输出声压在卡片中是怎么设置的？

9楼 FEM-Fan说的“在case control输入FLSTCNT ACOUT=RMS PREFDB=2.0e-11 ”如果单位是kg m s 的时候用PREFDB=2.0e-5...

tjuhuan

bysea 发表于 2012-5-25 21:13
跪求楼主 输出声压在卡片中是怎么设置的？

我仔细看了帮助文件。。里面也有教你怎么设置。。

tjuhuan

FEM-Fan 发表于 2012-4-26 08:55
1)3dB的差异，是NASTRAN中用PEAK还是RMS的差异，还需要你仔细阅读help文件以及对于软件进行测试，来搞清楚N ...

我今天又看了一下这个。。确实我算的结构的模态最低固有频率是270多。。正如你说的一样。。现在我对这个理解很多了。。非常感谢你的指导。。

tjuhuan

最后说一句。。nastran可以做声固耦合分析。而且也非常方便。结果和用VL做的结果是一致的（我只是验算了这个模型）。。本人觉得nastran做声固耦合还是不错的。。但我的水平有限，还在学习中。。欢迎各位参与讨论指导。。。。