[发明专利]基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法、存储介质及设备

权利要求书

1.一种基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对待预测对象进行单元划分，将大型结构划分为空间谱单元，其余细微结构划分为有限元，所述大型结构包括梁、板、壳或管道，基于单元划分结果对所述待预测对象进行建模；

根据待预测对象的实际情况设置边界条件、激励、响应点及各单元间的耦合，加入已构建的模型中；

计算当前模型中各谱单元的系数矩阵，并由系数矩阵组装得到系统振动方程中的系统矩阵；

根据实际需求对所述系统振动方程进行求解，获得求解结果，所述求解结果包括固有频率和系统响应；

基于所述求解结果对构建的模型进行可视化。

2.根据权利要求1所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，设置各单元间的耦合时，以弹性构件作为耦合件，所述耦合包括点耦合、面耦合或线耦合。

3.根据权利要求1所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，所述谱单元的系数矩阵的计算具体为：

基于利用傅里叶级数获取振动解；

基于所述振动解获取动能、势能和外力功；

利用Rayleigh-Ritz方法和Hamilton方程，考虑系统稳定状态，推导获得系数矩阵。

4.根据权利要求3所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，若单元的材料和特性随位置变化，则使用数值积分方法计算系数矩阵。

5.根据权利要求3所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，若存在单元间的耦合，则耦合刚度的影响加入到势能项中。

6.根据权利要求1所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，该方法还包括：

构建辐射模型，该辐射模型将每个单元划分为多个区域，每个区域看作是一个声源，根据该单元在该区域振动幅度的大小，推导出该声源对模型中某一点处声压的贡献，将所有声源的贡献进行叠加，则得到该点处的总声压；

在计算各单元的系数矩阵时考虑该单元上各点的所述总声压。

7.根据权利要求6所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，所述声源为点声源或偶极子声源。

8.根据权利要求6所述的基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法，其特征在于，在计算各单元的系数矩阵时考虑该单元上各点的所述总声压具体为：

将所述总声压视为一个系统附加的外力，获取该外力所产生的外力功，基于该外力功的叠加计算系数矩阵。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一所述基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法的指令。

10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器、存储器和被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一所述基于空间谱单元的声学振动模拟预测方法的指令。