机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
11期
159-165
,共7页
有限元法%径向插值%Helmholtz方程%声学数值计算
有限元法%徑嚮插值%Helmholtz方程%聲學數值計算
유한원법%경향삽치%Helmholtz방정%성학수치계산
针对声学有限元分析中四节点等参单元计算精度低,对网格质量敏感的问题,将无网格径向插值技术引入到标准有限元中,构造径向插值形函数,推导径向插值有限元法(Radial interpolation finite element method,RIFEM)的二维声学数值计算公式.二维声学RIFEM采用标准有限元法形函数构造系统离散方程的声学刚度矩阵和边界积分矢量,保证了声压梯度和边界条件在区域边界的积分精度;采用径向插值形函数构造系统离散方程的质量矩阵,提高了声压数值近似函数的插值精度.对管道二维声腔模型和某轿车二维声腔模型的数值分析结果表明,与标准有限元法和SFEM相比,RIFEM的计算精度更高,对波数、单元尺寸和网格扭曲程度的灵敏度更低.因此RIFEM可以很好地应用于二维声学数值分析,具有广阔的工程应用前景.
針對聲學有限元分析中四節點等參單元計算精度低,對網格質量敏感的問題,將無網格徑嚮插值技術引入到標準有限元中,構造徑嚮插值形函數,推導徑嚮插值有限元法(Radial interpolation finite element method,RIFEM)的二維聲學數值計算公式.二維聲學RIFEM採用標準有限元法形函數構造繫統離散方程的聲學剛度矩陣和邊界積分矢量,保證瞭聲壓梯度和邊界條件在區域邊界的積分精度;採用徑嚮插值形函數構造繫統離散方程的質量矩陣,提高瞭聲壓數值近似函數的插值精度.對管道二維聲腔模型和某轎車二維聲腔模型的數值分析結果錶明,與標準有限元法和SFEM相比,RIFEM的計算精度更高,對波數、單元呎吋和網格扭麯程度的靈敏度更低.因此RIFEM可以很好地應用于二維聲學數值分析,具有廣闊的工程應用前景.
침대성학유한원분석중사절점등삼단원계산정도저,대망격질량민감적문제,장무망격경향삽치기술인입도표준유한원중,구조경향삽치형함수,추도경향삽치유한원법(Radial interpolation finite element method,RIFEM)적이유성학수치계산공식.이유성학RIFEM채용표준유한원법형함수구조계통리산방정적성학강도구진화변계적분시량,보증료성압제도화변계조건재구역변계적적분정도;채용경향삽치형함수구조계통리산방정적질량구진,제고료성압수치근사함수적삽치정도.대관도이유성강모형화모교차이유성강모형적수치분석결과표명,여표준유한원법화SFEM상비,RIFEM적계산정도경고,대파수、단원척촌화망격뉴곡정도적령민도경저.인차RIFEM가이흔호지응용우이유성학수치분석,구유엄활적공정응용전경.
