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橡塑技术与装备（塑料）                            CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (PLASTICS)

                （4）定义声振激励，并将其加载到系统中指定部                         间才能完成，如今使用 VA One 软件可以在短短的几
             位，到此系统级声振仿真模型将完整建立起来。                             分钟内就可完成模型的建立，这样有效的缩短了建模
                （5）计算模型后，可以根据需要求解得到各种结                         的时间、极大地调高了工作效率。
             果，这些结果都是通过频率函数或以图表形式显示，                           1.2.3.3 中频软件分析
             结果包括声压级、振速、吸声系数、模态密度、能量                               在低频段，一般采用有限元（FE) 方法进行分析 ；
             输入等。                                              而在高频段，一般采用统计能量分析方法（SEA) 进行
             1.2.3 VA One 核心模块介绍                               分析 ；由于中频段处于低频与高频之间，因此中频段
             1.2.3.1 低频软件分析                                    分析一般使用 FE-SEA 方法进行分析，即将有限元方
                 VA One 软件具有低频结构振动和噪音分析的功                      法与统计能量分析方法结合起来，建立混合模型，使
             能，主要包括有限元法与间接边界元法等计算技术，                           用耦合求解器进行求解分析。VA One 软件能够进行
             同时 VA One 还提供了 BEM-FEM 混合方法，其与有                   FE/VEM/SEA 的耦合求解分析通耦合求解器提供的全
             限元法和间接边界元法结合起来为解决工程中的实际                           频谱分析功能。
             问题提供了有效的方法。
                 VA One 的低频结构振动与噪声分析主要包括以                      2 仿真设计
             下的几个模块 ：                                              使用 VA One 仿真软件中提供的原材料进行三聚
                （1）Structural FE 结构有限元 ：结构有限元模块，               氰胺泡沫塑料吸声系数与三聚氰胺泡沫塑料厚度、密
             用户通过基于有限元求解器对随机振动分析功能，选                           度、空气、空气流阻、孔隙率、背后空气层等因数之
             择 MSC.NASTRAN 的求解器对结构随机振动的分析                      间的关系。首先打开 VA One 仿真软件如图 1 所示。
             及前后处理器。该模块还提供了内置非结构网络划分
             功能以及模拟动态画面显示功能。
                （2）Cosmic Nastran 求解器 ： Cosmic Nastran 有
             限元求解器是一款通用的有元求解器，通过 Cosmic

             Nastran 求解器可以对材料的随机振动进行分析及对
             声音辐射进行分析。通过 VA One 软件还可以对有限
             元模型的整体模型状态、局部质量特性及频带内模型
                                                                           图 1 VA One 软件开始界面
             状态的数量直接求出。
                                                                   通过图 1 可以观察到 VA One 软件提供的泡沫类
                （3）Acoustic  FE 声学有限元 ： VA One 软件提供
                                                               原材料，本文所研究的三聚氰胺泡沫塑料就在其中。
             了内置非结构网络划分功能及声学有限元求解器，实
                                                               2.1 三聚氰胺泡沫塑料厚度对吸声系数的影响
             现声腔的有限元分析功能。使用者可以使用该功能对
                                                                   在 VA One 仿真软件提供的 Noise control treatments
             空腔进行网络划分，并进行模型状态分析得到空腔模
                                                              （噪音控制器 ) 中选择 Treatment Lay-up 功能，其界面
             型状态参数。
                                                               如图 2 所示。
                （4）Acoustic  BEM 声学边界元 ：使用 VA  One
             软件可以对外声场和结构的声音辐射进行确定性的分
             析，主要是由于 VA One 软件提供了外声场的确定性
             分析通过间接边界单元实现的。通过外声场的确定性
             分析功能还能够得到外声场的声压级分布及压力传播
             的方向。
             1.2.3.2 高频软件分析                                                 图 2 噪音分析模块界面
                 VA One 软件的高频分析功能，可以使用该软件                          进入噪音分析模块设置相应得出三聚氰胺泡沫塑
             的统计能量法实现结构动力相关问题的分析。该软件
                                                               料厚度，分别设置厚度为参数 1 mm、5 mm、30 mm、
             在继承 AutouSEA2 声学软件的优点及经过长时间的
                                                               100  mm 得出三聚氰胺泡沫塑料厚度与吸声系数之间
             发展与突破，曾经要建立复杂的模型需要好几天的时                           的关系。如图 3 所示。

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