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第一章 MSC.ACTRAN概况1

1.1 MSC虚拟产品声学设计1

1.2 MSC.ACTRAN的工程应用2

1.2.1 工程上的声学问题2

1.2.2 MSC.ACTRAN的分析功能4

1.3 MSC.ACTRAN的数据文件7

1.3.1 输入输出文件7

1.3.2 输入文件数据结构8

1.4 MSC.ACTRAN求解序列与计算方法10

1.4.1 求解序列10

1.4.2 计算方法11

第二章 声学有限元基本理论14

2.1 声学计算概述14

2.2 声波在流动流体中传播15

2.2.1 流体动力学基本方程15

2.2.2 速度势函数16

2.2.3 声学波动方程与赫尔姆霍茨方程17

2.2.4 声学密度与声压18

2.3 变分公式19

2.4 声学边界条件21

2.4.1 运动边界21

2.4.2 吸声边界22

2.5 有限元公式22

2.6 无限元公式24

2.6.1 对流声场的赫尔姆霍茨方程及其解的多极展开式24

2.6.2 对流声场的共轭无限元24

2.7 流场速度的计算26

第三章 MSC.ACTRAN单元与材料27

3.1 有界声场30

3.1.1 概述30

3.1.2 声学流体单元30

3.1.3 薄层粘性流体单元31

3.1.4 刚性多孔介质单元33

3.2 无界声场34

3.2.1 无限单元34

3.2.2 瑞利边界元36

3.3 结构37

3.3.1 概述37

3.3.2 粘弹性实体单元37

3.3.3 粘弹性板壳单元38

3.3.4 弹性多孔介质单元40

3.3.5 特殊结构单元42

3.4 压电材料44

3.4.1 有限元方程44

3.4.2 输入数据块45

第四章 MSC.PATRAN声学分析有限元建模48

4.1 概述48

4.2 声学有限元分析的基本过程49

4.2.1 有限元网格49

4.2.2 材料和单元特性51

4.2.3 载荷与边界条件53

4.2.4 函数54

4.2.5 场网格与场节点54

4.2.6 计算控制参数55

4.2.7 计算55

4.2.8 计算结果评价56

4.3 声学分析中载荷与边界条件57

4.4 有限元建模的实质61

第五章 声的传播63

5.1 描述声波的物理量63

5.2 声源65

5.2.1 声学问题65

5.2.2 描述声源的声压分解法66

5.2.3 描述声源的体积流速法67

5.2.4 声源入射声场68

5.2.5 声源的建模70

5.3 声学模态分析72

5.3.1 概述72

5.3.2 模态分析建模72

5.3.3 应用实例74

5.4 声波的辐射和散射75

5.4.1 概述75

5.4.2 散射声场的建模76

5.4.3 应用实例76

5.5 声在非均匀介质中传播86

5.5.1 非均匀介质中声学波动方程87

5.5.2 介质非均匀性描述87

5.5.3 非均匀介质特性计算87

5.5.4 应用实例88

第六章 振动结构的声辐射96

6.1 声波与振动96

6.2 声与结构的耦合方程96

6.3 结构声辐射分析98

6.3.1 声与结构耦合模型98

6.3.2 非耦合BC MESH模型109

6.3.3 不一致网格的耦合115

6.4 声致结构振动分析118

第七章 声学处理结构121

7.1 概述121

7.2 多孔吸声材料122

7.2.1 多孔材料描述122

7.2.2 毕奥理论123

7.2.3 变分原理127

7.2.4 有限元公式127

7.3 声学结构129

7.3.1 刚性多孔材料吸声129

7.3.2 弹性多孔材料结构134

7.3.3 等效导纳计算与应用138

7.3.4 隔声计算145

第八章 声学分析的MSC.NASTRAN超单元应用155

8.1 概述155

8.2 MSC.NASTRAN超单元155

8.2.1 超单元建模155

8.2.2 超单元减缩理论160

8.2.3 外部超单元164

8.3 声学分析与超单元168

8.3.1 超单元模型169

8.3.2 声学模型169

8.3.3 模型耦合方程169

8.4 利用超单元进行声学分析的MSC.ACTRAN建模171

8.4.1 读入超单元数据171

8.4.2 定义耦合条件172

8.4.3 计算结果输出173

8.5 应用实例173

8.5.1 问题描述173

8.5.2 超单元计算174

8.5.3 声学分析建模与计算175

第九章 管道传声与消声器182

9.1 概述182

9.2 传递矩阵与传递导纳183

9.2.1 传递矩阵与透射损失183

9.2.2 传递导纳184

9.3 模态耦合187

9.3.1 声波在柱管中传播187

9.3.2 模态解与有限元解的耦合189

9.3.3 模态边界条件190

9.4 消声器计算191

9.4.1 消声器流场速度计算192

9.4.2 消声器管道噪声198

9.4.3 壳体噪声204

第十章 随机激励下结构噪声209

10.1 结构对随机激励的动力学响应209

10.2 漫射声场211

10.2.1 漫射声场功率谱密度211

10.2.2 应用实例212

10.3 紊流边界层220

10.3.1 CORCOS模型221

10.3.2 GOODY模型221

10.3.3 应用实例222

参考文献226