【解析事例】 弾性応力解析

弾性応力解析 スピーカーの音圧の解析

解析の概要

スピーカーに加わる圧力の境界要素法を用いた解析例を以下に示します。解析モデルを図1と図2に示します。節点数は420で、要素数は419です。スピーカ外周部の半径は0.0205mです。空気の圧力及び速度の計算点は図2に示すように半径 1mの1/4円形状に配置されています。
               図1 メッシュ分割図

               図2 解析モデルと計算点

解析条件

物性データ

解析対象である空気のデータはPHOTO-ELASBMモジュールの内部に予め用意されています。大気圧の空気の物性データです。

境界条件

空気の速度の境界面に関する法線成分を指定しました。図1に示された中央の隆起した部分の中心から放射外方に向かって-99.609 ms -1から-70.711 ms -1までの値を指定しました(FEMAP上のデータの入力は圧力の値を入力します)。値が負であることは空気の速度の方向が図3に示される矢印の向きであることを表しています。

               図3 境界条件

入力条件

空気の周波数は10kHzです。図1に示される平面要素は空気にとって境界面に相当します。

解析結果

解析の結果、音場分布及び空気の速度分布が得られました。

図4 音圧分布(実部)

図5 音圧分布(虚部)

図6 音圧分布(絶対値)

図7 空気の速度分布