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类型12-ACTRAN打桩噪声传播分析.ppt

  • 上传人:czsj190
  • 文档编号:6898789
  • 上传时间:2019-04-26
  • 格式:PPT
  • 页数:15
  • 大小:1.32MB
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    12-ACTRAN打桩噪声传播分析.ppt
    资源描述:

    1、打桩和噪声传播,声传播进入周围海域,目录,介绍与内容 ACTRAN的建模策略 方法描述 声学指标 结论,介绍与内容,打桩特别关注: 导致强烈冲击的水下噪声; 对海洋环境造成潜在威胁。 环境评估通常使用:用经验模型来估计声传播 在本文中,利用ACTRAN,突出了一个更精确的方法,ACTRAN软件,ACTRAN是完整的声学,振动声学和气动声学仿真软件。 ACTRAN基于有限元和无限元方法。 ACTRAN提供丰富的单元、材料、边界条件、求解格式和求解器数据库。,建模策略,声学模型应该考虑: 桩的振动; 水/空气和空气/地面之间的干扰; 水介质的非均匀性。 结果,远场声扰动必须预测。,ACTRAN模型

    2、,设置3D ACTRAN模型如下: 3D有限元流体;近场在水中传播; 2D导纳表面:对由于介质变化而产生的吸收进行建模; 空气/水界面 水/地面界面 自由场辐射:2D无限元与无限元导纳耦合; 将桩振动作为声源。,3D模型的2D切片图,无限元,当建模自由场辐射问题时,声源附近的声场用声学有限元建模,但是整个无界声学区域显然不能被离散。 ACTRAN利用无限元对无界声学区域建模。 无限元表现为应用于有限元区域外部边界上的2D单元。 无限元的目的在于: 作为无反射边界条件 计算远场声压级,导纳边界条件,任何介质变化修改了声传播和诱发了一些反射。 在流体有限元区域边界上的声吸收可以用导纳边界条件建模。

    3、 An=vn/p 其中, vn是法向声速。 p是声压。 注意:ACTRAN中的导纳可以是: 频率相关的。 空间相关,对地面的非均质性建模。,无限元导纳边界条件,无限元导纳允许在无限元内传播导纳边界条件(在法向上)。在这个模型中,无限元导纳必须在无限元区域和两个界面之间的圈内指定。,激励与声源,在ACTRAN中,不同类型的通用激励可以直接应用到流体单元上: 速度载荷 加速度载荷 压力载荷 那些通用激励可以作为更好理解辐射和放大现象的第一步。 在ACTRAN中,通过外部结构软件(Nastran, Ansys)计算得到的更多理想激励可用作声源。 频域激励 利用BC_MESH功能(见下一页) 对时间激

    4、励,首先必须执行傅里叶变换。,理想结构激励边界条件网格,激励来自于桩结构的振动。 复杂模型可以考虑在外部网格上通过结构软件(或者实验测量)获得理想振动。(不兼容)= BC Mesh,结果文件:FRF和云图,ACTRAN结果主要可以分为两类: 频率响应函数(FRF) 所有给定节点(麦克风)所有频率上的结果 云图 给定频率上所有节点的结果,指标,彩色云图对声场可视化非常有用。 FRF结果允许观察任意给定位置上的关于频率的结果(甚至是远场)。 局部指标:声扰动(压强、速度、强度) 全局指标:辐射功率、耗散功率 在本文中,虚拟的麦克风可以布置在相同的高度,来确定放大点。,结论,提出用有限元方法来估计由于打桩引起的水下声辐射。提出的方法显示了ACTRAN的不同能力。由于合适的边界条件,自由场辐射和介质变化引起的损失能被精确地建模。用这个方法,一个尺寸合理的精确3D有限元模型可以设计在0-600Hz的频率范围内。,谢谢!,

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