发布时间 : 星期五 文章Actran Q&A资料整理更新完毕开始阅读
三维半模计算降低计算消耗。自然，我们需要建立合理的模型正确建立对称面进而封闭模型。然而，Actran默认的计算域边界为刚壁边界。我们在Actran用户手册中查找到了symmetry data block。这个data block是否为正确的对称边界？
A: 只有在如下条件下才需要建立symmetry data block: - 计算模型中含有Rayleigh surface
- 计算模型中某种声源附加在一个入射表面上 - 计算模型中某种声源定义在无限元区域上
你可以阅读Actran用户手册得到更详细的解释 (see the SYMMETRY data block section)。如果计算模型不符合上述条件，你必须通过其他合理的边界条件建立对称面。
4. Q:在Actran计算模型中需要通过FLOW data block在计算域内引入非均匀背景流动。问题是，如果模型中包含无限元区域，那么相应部分的非均匀流动如何反应？我们是否也需要像前述计算域一样添加流动数据块？
A:无限元模型目前只能具备均匀背景流动计算能力，但是基本上能够满足大多数应用需要。这是因为如果计算域空间位置建立较为合理，那么在外部边界/无限元区域流场可以做均匀背景流动处理。这通常需要你建立的计算域足够大，使得有限元与无限元的交界面位置的流场为均匀流动。然后，你可以在INFINITE_DOMAIN data block中指定均匀流动条件。
5.Q：Mumps求解器主要特点是什么？
A：多前点大规模并行稀疏直接求解器，给予矩阵分解，且将矩阵用树表示。能够求解对称正定、 一般对称矩阵、一般非对称矩阵、复和实矩阵。
6.Q：Actran中支持对称面设置吗？支持的话怎么设置？
A：支持，对于不同的介质，设置方法不同，如果介质是流体，对称平面上不另外定义任何条件。如果是厚壳结构，对称平面上需要定义对称面法向位移为零。如果是薄壳结构，对称平面上需要定义对称面法向位移为零，还要限制相应的转动。
详细的介绍在：手册6.20 , Displacement
7.Q：对于不同类型的声学问题，Actran是怎样求解的，求解方法相同吗？
A：Actran具有丰富的求解器以适应不同的问题，包括： ? 频域求解器，应用最为广泛，可以求解频率响应问题 ? 模态求解器，用于求解共鸣频率和提取声学模态 ? 瞬态求解器，因此可以预测瞬态声振问题
? 外部矩阵求解器。允许输出矩阵，用于矩阵变换法等系统声音传递分析。对于大的
系统，建立一个统一模型有困难，可以分解为部件，对每一个部件进行分析，输出每一个部件的矩阵，然后用矩阵变化法将所有部件矩阵装配在一起，计算总体的传递损失、声音衰减特性等。
五．振动噪声模块（Vibro-acoustic）
1.Q：Actran能解决结构噪声问题吗？
A：Actran有专门的振动噪声模块Vibro-acoustics和Actran For Nastran，解决声振耦合问题。Actran和MSC公司在过去进行了多年的OEM合作，在此基础上推出的Actran for Nastran模块可以与Nastran软件完全兼容，解决结构噪声问题。
2.Q：Actran与结构的接口问题
A：Actran具有ANSYS、ABAQUS、NASTRAN的接口，可以导入这些有限元的振动分析结果来计算声场。
除此之外，Actran可以与NASTRAN进行声振耦合模拟，从而在声场分析时利用NASTRAN的超单元特性。 Actran内部包含了结构振动解算能力，因而Actran可以单独完成声振耦合分析。
3. Q: 我有一个关于Actran Rayleigh boundary elements的问题请教：如我们所知，Rayleigh边界是经典声学中的一个基本概念。Actran Rayleigh boundary elements是一种边界元方法呢还是指通过有限元方法离散的Rayleigh边界？
A: Actran 中的The Rayleigh Boundary Element是指有限元离散的Rayleigh boundary integral。详细解释请参考Actran用户手册。
4.Q：Actran能解决结构声疲劳问题吗？
A：声疲劳是结构声学一个极其重要的应用。
Actran Vibro-acoustics模块可以建立一个完整的声振耦合模型模拟声致振动和声疲劳问题。在Actran Vibro-acoustics中采用有限元法来解决结构动力学问题和声学问题。结构有限元通常采用位移法，声学有限元则采用力法。声学单元的节点自由度是声压，结构单元的自由度是位移。在实际问题中，结构振动会带动其周围流体介质一起振动而产生声波，声波也会产生压力作用于结构上。在Actran/VA中，结构控制方程和声场控制方程正是通过运动（位移、速度、加速度）和压力这些量进行耦合的。
可以建立两种声与结构的耦合模型：第一种方法是建立一个完全的耦合模型，也就是同一个模型同时包含结构和声场；第二种方法是利用超单元与模态分析方法，和NASTRAN一起完成计算，这也是一个声与结构的耦合分析。
因此Vibro-acoustics可以独立完成声致振动分析，如果要完成声致疲劳分析，则需要NASTRAN、ABAQUS、ANSYS等软件联合完成，既首先用Vibro-acoustics完成声致振动分析，然后利用NASTRAN等软件完成疲劳分析。
5.Q：夹芯板（sandwich panel）该如何定义？
A： 对于夹芯板而言，最重要的特性是板的弯曲效应。为了捕捉到弯曲振动，在Actran中需要使用shell单元定义。
6.Q：壳体结构该使用什么网格形式划分，为什么计算不准确？
A：对于壳体，如果使用三角形网格划分，那么将不能获得准确的计算结果。对于有些模型，难以划分结构化网格，这里推荐三种解决办法：
? 可以使用Actran附带的boxpro工具划分结构化网格；
? 可以使用金字塔网格连接界面的四边形网格与四面体网格；
? 可以使用不匹配网格，那样在Actran中需要定义coupling surface与interface。
7.Q：使用interface与耦合面定义的流固耦合声学分析，流体部分网格划分的标准是什么？
A：当声波波长远远大于结构中的波长时，流体部分可以使用较为稀疏的网格。但是这样结构产生的小的扰动将不能准确计算，会产生一些局部的差别。如果建立高密度流体（例如水）与结构的耦合，流体会影响板的振型，表现为附加质量效应。与外部是空气媒质相比，结构在低频出现新的共振频率。这种情况下，如果流体部分的网格不能捕捉到相应振型，那么附加质量效应将被改变，计算结果出现错误。
8.Q：Actran中怎样处理加强筋、铝蜂窝板以及多层结构设置的？
A：（1）加强筋主要有两种结构，双层壁板，中间是斜向加强筋（图左）；加强筋支撑侧壁板与地板（图右）。双层板使用薄壳结构，而加强筋使用梁单元组件。梁单元的 性质取决于其几何形状与材料类型。使用BEAM_INERTIA材料。
图4 两种加强筋结构
（2）双层铝蜂窝板结构如下图，内部铝蜂窝结构可以被视作横向各项同性材料，需要测量杨氏模量、泊松比和材料密度。
图5 双层铝蜂窝板结构
（3）多层结构，Actran中定义如下图所示：
图6 Actran中多层结构定义
六．流动噪声模块（Aero-acoustic）
1.Q：Actran与CFD接口问题
A：（1）在Actran 12版本中可以直接读取Fluent、Star-CCM+、StarCD程序结果，另外提供Ensightgold和Trace格式可以转换CFX、PowerFlow计算结果；
（2）在Actran 13.0版本中增加对FineTurbo软件的支持。
（3）在2013年5月将要发布的Actran 14.0版本中，将增加对OpenFoam软件的直接支持，以及支持Fine Turbo和StarCCM+的NLH（nolinear Harmonic method）方法；支持Fluent、StarCCM+、EnsightGold格式的MRF方法，计算旋转机械噪声时无需使用动网格。
2.Q:Actran-Aeroacoustics湍流噪声计算中，通过Lighthill或Mohring声类比方法得到两类声源：Lighthill/Mohring Volume和Lighthill/Mohring Surface。在三维计算中，面声源为二维曲面。那么，二维计算中面声源是否退化为一维曲线？或者说，通过一维曲线是否能够正确建立二维计算中的面声源？
A: 是的，在二维计算中，Lighthill/Mohring 面声源退化为一维曲线。另外，如果你的二维模型具有厚度，则需要在Actran计算模型文件的2D block中指定厚度。
3.Q: 通过Mohring声类比方法建立湍流噪声模型时，需要在计算域中添加非均匀介质和流场。与之前的map-actran-flow方式，不同，在新的Actran10.0中通过iCFD内部功能将CFD计算得到的非均匀流场信息投影到声学计算域上。我的问题包括：通过iCFD模块提取流场后，需要将结果文件保存为NFF格式还是.dat格？怎样才能正确的将iCFD输出的流场文件加入到Actran计算模型中？ (注：Actran10.0版本)
A: 两种文件格式都可以。如果你将流场结果输出为ASCII（.dat）格式，将计算结果中的FLOW block 拷贝到Actran计算输入文件中，或者通过INCLUDE_FILE功能调用外部流场.dat文件。如果流畅结果输出到NFF文件格式，那么在Actran的计算输入文件中定义一个新的FLOW block并添加FIELD data 调用NFF流场数据。
4.Q：汽车侧窗气动噪声算例如何计算？
A： 第一步计算WPF（wall pressure fluctuation激励） BEGIN ICFD
BEGIN CAASOURCES INPUT_FILE ele1.ccm OUTPUT_FILE time.nff Actran_FILE ele_s.dat BEGIN TIME_DOMAIN 0 0.1
END TIME_DOMAIN
COMPUTE PRESSURE_SURFACE DIMENSION 3 END CAASOURCES END ICFD
这里ele_s.dat, 是actran的dat文件，只包括车窗外表面的网格。然后进行DFT转换，输出NFF文件格式，例如pressure_window.nff。接着将WPF激励加载在车窗，使用BC mesh的方式：
BEGIN BC_MESH
NFF pressure_window.nff SURFACE 10
BC_FILE pressure_window.nff BC_FORMAT NFF PRESSURE END BC_MESH
5.Q：气动声学分析中，声学模型的网格疏密要求，对计算机配置要求？
A：Actran应用积分法将流场信息插值入声网格，因此计算结果对声学模型网格的疏密程度不敏感。使用两套声学网格，致密网格（fine mesh）与稀疏网格（coarse mesh），分别应用iLA方法（提取CFD节点信息插值于相应声学网格节点）与Actran最新的积分插值法计算，结果比较如下图所示。应用积分方法，即时使用稀疏网格，也能获得精确结果。因此声