用有限元和界限元举行噪声剖析

物体遭到鼓励后，必将会发生振动，由物体的振动而惹起与之相打仗的流体的振动（如氛围），从而在流体中发生噪声。对流体的噪声剖析可以在频率域内大概工夫域内举行，可以接纳流体与布局耦合的情势举行剖析，也可以只接纳流体的情势举行盘算剖析，可以盘算内声场也可以盘算外声场，比方关于汽车而言，可以盘算内声场，也可以盘算外声场。在低频范畴内接纳界限元大概有限元的办法，在高频内接纳统计能量的办法，盘算后果包罗声场中恣意一点处的声学呼应，如声压、声强、声功率，还可以是某点处的呼应函数，如声压函数、模态奉献量函数，还可以举行一些特别的剖析，如声学通报矢量剖析、面板奉献量剖析和敏捷性剖析，以及高频域内的统计能量剖析。

如图所示是某轿车的排气体系的有限元声学模子，图所示是该排气体系中消声器的声学模子。

排气体系的声学模子
消声器的声学模子

（1）声学模态剖析

声学模态相似于布局模态，声波在流体团中传达时，会引发流体的振荡，流体的振荡也是有肯定的固有频率和振动款式（振型），经过声学模态盘算可以盘算出流体的声学共振频率，避免流体和流体四周的布局发生共振而引发谐振。
图所示是排气体系的声学模态云纹图。

排气体系的声学模子
排气体系的声学模子

图所示是消声器的声学模态

消声器的声学模态
消声器的声学模态
消声器的声学模态

（2）声学呼应剖析

在已知载荷鼓励的状况下，可以盘算模子中恣意地位的声学呼应，如声压、声强和声功率等数据，为进一步剖析进步须要的数据根据。声学呼应可以在物理空间中盘算，也可以在模态空间中盘算，可以盘算各阶声学模态对噪声的奉献量等。
图所示是排气体系入口处的声压级（dB）曲线，图所示是排气体系出口处的声压级（dB）曲线。

入口处的声压级（dB）
出口处的声压级（dB）

排气体系入口的声强如图所示，出口处的声强如图所示。

入口处的声强（dB）
出口处的声强（dB）

如图所示是排气体系前7阶声学模态在声学呼应中的到场奉献量。

前7阶声学模态在声学呼应中的到场奉献量

（3）发起机的界限元声学呼应剖析

关于模子外声场的声学呼应，可以接纳流体-布局耦合的方法，使用界限元技能盘算外声场的种种呼应。如图所示是某型发起的声学模子，用该模子盘算发起机的外声场声学呼应。

发起机界限元模子

如图所示是发起机外声场的在某频率上的声压呼应云纹图。

发起机外声场声压呼应云纹图

图所示是发起机外声场辨别在X偏向Y偏向和Z偏向上的声强云纹图。图所示法线偏向上的云纹图。

发起机外声场在X偏向上的声强云纹图
发起机外声场在Y偏向上的声强云纹图
发起机外声场在Z偏向上的声强云纹图
发起机外声场在部分法线偏向上的声强云纹图

发起机外声场的声学通报矢量(ATV, Acoustic Transfer Vector)

发起机ATV云纹图