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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

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