声振耦合问题请教

kkpizi

请教一下论坛里的各位前辈：用声振耦合的方式，模拟浸泡在水中的一个封闭的金属盒子对单极子声源的声音传播的影响，模型如下，金属盒子内外都是水（蓝色为水域，绿色为金属盒子），单极子声源在在盒子的几何中心。

我的问题如下：

1.作这个声振耦合，声模态和结构模态的计算一定要加约束嘛？都是自由模态可以吗

2.声振耦合面要如何选取呢？这种情况是不是选取两处耦合面？盒子内外各一处？但声学前处理过程把内外的水域都生成了声学包络面，貌似没办法分别选取；

3.有AML无法计算声学模态嘛？我想将外边水域的外表面设为AML，但计算声模态时提示冲突；

4.Mesh Mapping有节点被忽略。我尝试将外面水域去掉，只做金属盒子和里面水域的耦合，耦合面选取声学包络面，但提示有节点被忽略，用提示的“Group from feature”查出确实是如此，但是是为什么呢？（和我用的feature angle定义耦合面有关吗？）

5.声振耦合中"Coupled analysis case"和“Modal superposition vibro-acoustic response case"有啥区别吗？看声振耦合的例子两者都有在用，貌似前者无法定义单极子声源

以上就是我的问题了，新手问题，难免贻笑大方，请前辈们不吝赐教

（再附上我的模拟文件）
模拟1
链接：https://pan.baidu.com/s/1Ofji7OCwDZONwZgNn6lzJQ
提取码：hhbx
模拟2（去除外边水域）

链接：https://pan.baidu.com/s/1jr6yaNQ7LNXCIWCh3OERow
提取码：pr34

superxjw

以下回答是基于我的认识，可能不对，其它朋友补充。（Q&A）

1.作这个声振耦合，声模态和结构模态的计算一定要加约束嘛？都是自由模态可以吗

声振耦合计算，可以使用直接法，也可以使用基于模态的耦合方法，对于模态的计算，可以不用加约束，算出来的就是Free-Free Boundary模态。从你的描述，我感觉你这个问题可能更多像是做偏理论研究的，我认为用声学有限元法建模更为合适，中间盒子（结构）的模态可算（如果要研究一下Coupling Modes），可不算，都可以得到响应。

2.声振耦合面要如何选取呢？这种情况是不是选取两处耦合面？盒子内外各一处？但声学前处理过程把内外的水域都生成了声学包络面，貌似没办法分别选取；
基于声学有限元方法，当然可以选择两处耦合面，盒子内的和盒子外的都可以选。选的时候，你先生成包络面，然后把声学3D网格隐藏掉，然后用Cut工具把模型切开，用Feature Angle工具就可以选择内部面。

3.有AML无法计算声学模态嘛？我想将外边水域的外表面设为AML，但计算声模态时提示冲突；

AML是声波完全传播出去，无反射状态，完全无限大的一个面，所以计算域是没有Modes的，所以不能计算模态。你这个问题，用最经典的声学有限元解决即可，把模型都画出来。

4.Mesh Mapping有节点被忽略。我尝试将外面水域去掉，只做金属盒子和里面水域的耦合，耦合面选取声学包络面，但提示有节点被忽略，用提示的“Group from feature”查出确实是如此，但是是为什么呢？（和我用的feature angle定义耦合面有关吗？）

这一条有点没看懂，我记得是调整耦合方法，比如调整Max Distance或者Nodes可以更改耦合映射关系，你试着调整一下。

5.声振耦合中"Coupled analysis case"和“Modal superposition vibro-acoustic response case"有啥区别吗？看声振耦合的例子两者都有在用，貌似前者无法定义单极子声源
Coupled analysi case我记得是计算耦合模态的，模态只是物体的固有属性，不涉及响应；Modal superposition vibro-acoustic response case是基于模态，在定义载荷（比如力、声源等）后计算整个域的响应，所以当然只有后者才能定义激励。

kkpizi

superxjw 发表于 2023-12-12 09:51
以下回答是基于我的认识，可能不对，其它朋友补充。（Q&A）
1.作这个声振耦合，声模态和结构模态的计算一定 ...

十分感谢阿伟前辈的解答！
我是用声学有限元的方法做的，刚刚试了一下，发现问题4确实和Max Distance、Nodes这些参数有关，我再研究一下。
关于上述解答还有一些疑问
2.基于模态的声振耦合需要额外定义耦合面嘛？定义Mesh Mapping只有结构网格和声学网格的数据转移，并没有耦合面的定义，我看一些例子直接是结构网格到声学包络面网格的映射，还有是结构网格到定义的耦合面的映射，直接声振耦合倒是有coupling surface set的选择；
cut工具是cutting plane嘛？但是点开后就没法进行其他操作了……
3.如果不定义AML，那我的模型水域的最外层表面是默认什么定义的呢？会有反射嘛？如果要定义AML，不计算声模态，是不是就只能进行直接声振耦合了呢？
  

superxjw

kkpizi 发表于 2023-12-12 16:45
十分感谢阿伟前辈的解答！
我是用声学有限元的方法做的，刚刚试了一下，发现问题4确实和Max Distance、No ...

我这快下班了，我紧急回答你一下吧。
Max Distance那几个参数，书上我写得有，你可以去看，或者你直接在VL的帮助文档里面找，也能找到相关说明。
基于模态的声振耦合计算（我是说计算响应的啊），需要定义耦合面，应该是看到Vibro-Acoustic Mesh Mapping就是定义耦合面的意思。单向的数据传递，比如仅仅将结构网格振动数据映射到声学网格作为边界计算，是Data Transfer。
Cutting Plane好像是选不上，你用视图里面的Deepth深度效果，可以把模型切开选择。
如果不定义AML，默认网格就是刚性边界，你可以理解为会反射的，如果你要模拟无反射，直接使用pc边界就行了，阻抗一致，声波就不会反射。你的最后一个问题，当然可以不用算声模态，我觉得你提的这个问题，算声模态没有意义。

kkpizi

superxjw 发表于 2023-12-12 16:58
我这快下班了，我紧急回答你一下吧。
Max Distance那几个参数，书上我写得有，你可以去看，或者你直接在V ...

多谢阿伟前辈的解答！

1.Max Distance我看了帮助文档，大致明白它的涵义了，但是里面貌似也没有明确给出源节点数目和最大距离的数值对最终计算结果的影响呢；
2.Mesh Mapping中也有数据传递的作用呢，前辈说它有定义耦合面的意思，但它并没有像Coupling Surface Set那样直观地定义，那下图中Mapping Data的计算，也就是compute那个Max Distance参数的时候相当于定义了耦合面嘛；



3.为什么我这个问题不需要计算声模态呢？基于模态的声振耦合，不计算声模态不会影响声音的传播过程嘛？

superxjw

kkpizi 发表于 2023-12-14 11:28
多谢阿伟前辈的解答！

1.Max Distance我看了帮助文档，大致明白它的涵义了，但是里面貌似也没有明确给出 ...

1.你可以尝试以下不同的Mapping参数，只要两边数据是能传递的，其实影响很小很小，在Simcenter 3D里面有个直接检查耦合情况的功能，就是用图示形式看两个面数据耦合的情况，在VL里面我印象好像没有，你可以禅师不同参数试一下。
2.对，定义了耦合面。
3.基于模态的声振耦合计算，这里模态是指结构模态，而不是声学模态。作为响应计算，声学模态可以有，也可以没有。你这个问题，我记得如果水域是开放的，那就是算不出声学模态的，所以也没必要有声学模态计算这一步。

kkpizi

superxjw 发表于 2023-12-14 13:41
1.你可以尝试以下不同的Mapping参数，只要两边数据是能传递的，其实影响很小很小，在Simcenter 3D里面有 ...

好的，明白了，我再尝试一下，谢谢阿伟前辈！
不过说起来论坛里貌似没有多少关于Simcenter 3D的内容呢，VL的倒是蛮多的

superxjw

kkpizi 发表于 2023-12-14 13:53
好的，明白了，我再尝试一下，谢谢阿伟前辈！
不过说起来论坛里貌似没有多少关于Simcenter 3D的内容呢，V ...

VL被广泛应用了十几年，存量用户肯定存在的。
只不过西门子把VL升级到Simcenter 3D也已经小十年了，我个人建议后面还是以Simcenter 3D为主。你去b站上看，有冯博士专门放出来的Simcenter 3D Acoustic相关教学视频。我也抽一些时间，做一些Simcenter 3D视频放这里吧。

kkpizi

superxjw 发表于 2023-12-15 09:35
VL被广泛应用了十几年，存量用户肯定存在的。
只不过西门子把VL升级到Simcenter 3D也已经小十年了，我个 ...

嗯嗯好的，感谢阿伟前辈的建议！也辛苦前辈继续录视频了hh

jiandan666

楼木你好，请问你会了耦合模态分析了吗，我根据b站的一个视频，金属板在水箱的一个端面做了耦合模态，但是我做我自己的结构，结构是包裹在水里面的，还是个不规则形状，请问这种耦合面怎么选。

kkpizi

jiandan666 发表于 2023-12-26 14:08
楼木你好，请问你会了耦合模态分析了吗，我根据b站的一个视频，金属板在水箱的一个端面做了耦合模态，但是 ...

应该是通过Mesh Mapping吧，把结构的表面全选中作为structural mesh，声学包络面作为acoustical mesh ；
不过还是问问阿伟前辈他们吧，我也是新手呢hh

jiandan666

kkpizi 发表于 2023-12-26 16:15
应该是通过Mesh Mapping吧，把结构的表面全选中作为structural mesh，声学包络面作为acoustical mesh ；
...

刚刚学会了，因为我的三维水域导进去外表明很奇怪，不过不影响，通过前处理的包络与特征角度选取的外面的组差值就可以了，但是我的声学模态算的时候报错了。楼主请问你只是做耦合模态吗，做不做耦合模态下的频域分析啊，

jiandan666

楼主，在请教一下，为啥我的三维网格导入进去表面凹凸不平，你的导入进入，看上去像面网格。我采用hypermesh生成的bdf网格模型，我看了你的bdf文件，确实也是三维。[img][/img]。可以的话，方便加一个联系方式吗，有偿请教下。

superxjw

jiandan666 发表于 2023-12-26 20:29
楼主，在请教一下，为啥我的三维网格导入进去表面凹凸不平，你的导入进入，看上去像面网格。我采用hypermes ...

你在HM里面，可能用了其它求解器的模板，导致单元卡片导入VL后不正常。你在HM里面，确保是在Nastran环境，然后再export网格文件，应该就好了。