例題5

キャビティの共鳴

本例題について

  • キャビティの中の振動板により励振された音波を計算しています

  • キャビティの共振周波数と同じ周波数で励振したとき、強い音波がキャビティから発射されます

  • 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

項目

条件

解析空間

軸対称

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバー

音波解析[Mach]

解析の種類

調和解析

解析オプション

選択なし

 

タブ設定内容は別途表でまとめる。

タブ設定

設定項目

条件

 

周波数

最小:  1,000[Hz]

最大:10,000[Hz]

調和解析

間隔

分割数:190

 

スイープの設定

高速スイープを使う

 

 

 

開放境界

原点座標

X:0

Z:0

モデル図

軸対称モデルなので右半分だけをシートボディで空気を定義し、円表面に開放境界条件を

適用しています。また、キャビティ内部の底面に速度境界条件を適用しています。

 

 

 

BODY属性および材料定数の設定

BODY No./BODY Type

BODY名

材料名

8/Sheet

空気

000_空気※

※材料データベースを利用

 

 

境界条件

キャビティの底面に速度境界条件、周囲を開放境界条件を設定します。

境界条件名/Topology

タブ

境界条件の種類

条件

v/Edge

音波

速度

1[m/s]

Open/Face

音波

開放境界

 

 

 

解析結果

下図は、x=0, z=10における音圧レベル[dB]の周波数特性を示しています。

8.6[KHz]で強い音圧になることがわかります。

 

 

下記はヘルムホルツの式による共振周波数の近似値で、8.46[KHz]であるから、

Femtetによる計算結果とよく一致している。

 

          C:音速、V:キャビティの体積

 

 

 

駆動周波数8.6[KHz]での音圧レベル[dB]のグラデーションカラーコンター図を示します。

 

 

 

キャビティの中で強い音圧になっていることがわかります。

 

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