关于AML与BEM的计算对比

song0404

因为我的计算模型比较大，用传统的BEM方法处理会非常慢，所以在主任的建议下我采用了AML-FEM的方法，虽然网上已经有了一些对比计算，但是那些模型都比较简单，我用自己的模型验证了一下两种方法的精度，
模型如下，采用BEM要14000节点，AML要75000节点，计算频率20Hz到200Hz，步长为为2Hz，分别用两种方法计算ATV，并进行对比

定义的平面外声场如下


计算结果对比，发现不同频率处的两种方法差别还是比较大的，尤其是150Hz以上，请问给位大神，这是怎么回事儿？
                           声场右下角点

                                         声场左上角点
再比较一下云图，发现有的对的很好，有的就不行了，比如这个，是在200Hz情况下声场点位于底板中心时的的ATV云图，
可以发现BEM的云图范围比较大，这也符合实际情况，其他位置点的振动也会对该点产生声压，但是为什么最大值（红色的）在边跨而不在声场点附近呢？再看AML计算结果，明显只有附近的点的振动才会产生声压，但是范围是不是太小了？


BEM计算结果

AML计算结果

superxjw

我看了你选择的一些点的对比，跟随性还是比较好的，到后半段频率略有差异，原因可能和你网格是否符合计算频率的尺度有关。（FEM-AML与BEM对比，我原来做过一个简单的，在论坛里有帖子）ATV的值是场点中的某一个节点声压与模型表面法向振动速度之间的传函关系，ATV一般用在多转速工况多一些，计算加速比非常好，此外用ATV的话还用于求解NTF等传函，所以我觉得你的计算中似乎ATV的目的和优势不明确。楼主做ATV计算主要是什么目的？

song0404

superxjw 发表于 2013-3-14 09:45

                               
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我看了你选择的一些点的对比，跟随性还是比较好的，到后半段频率略有差异，原因可能和你网格是否符合计算频 ...

尺寸肯定是符合计算频率的，我才算到200Hz，尺寸肯定是够了的。我其实是要用MATV，因为我们的振动计算是基于模态叠加法的，所以可以很方便的得到模态参与因子，其实以前有师兄用sysnoise做过了，用matv计算非常方便，所以其实比较MATV更方便。但是VL取消了MATV的计算功能，得不到MATV结果，我就退而求其次，比较了ATV。
主任看一下我的云图，我觉得AML好像计算是对的，梁底部中心跟声场重合的那个点的ATV（也就是这个点的振动在这个点产生的声压），应该是在这个点最大，其他点很小，但是BEM计算的最大值竟然在远处。我今天仔细检查了一下模型，发现用BEM作计算的时候，声学网格前处理有warning，说我的单元对靠的太近（我的模型上部分面有间隙，但是整体是联系在一起的），会影响计算精度，不知道是什么意思。

superxjw

song0404 发表于 2013-3-14 14:24

                               
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尺寸肯定是符合计算频率的，我才算到200Hz，尺寸肯定是够了的。我其实是要用MATV，因为我们的振动计算是基 ...

要得到模态参与因子，也没必要用MATV啊，你基于结构模态的振动响应或者声振耦合计算之后，模态参与因子就自动得到了……
边界元那个的提示，就是单元太近了，对精度略有影响的……

song0404

superxjw 发表于 2013-3-14 15:50

                               
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要得到模态参与因子，也没必要用MATV啊，你基于结构模态的振动响应或者声振耦合计算之后，模态参与因子就 ...

不是的，主任，这么说吧，我的振动得到的是时域的解，而且我们不是用ansys这样的软件计算的，是用自己的专业软件计算，计算结果格式肯定不能直接导入VL对吧。你想我一个模型10W以上节点的时域结果，你怎么导入VL？非常麻烦吧？
模态参与因子不是MATV计算得到的啊，主任你这个概念好像不对吧，这个是根据模态叠加法计算得到的，然后再乘以MATV就可以得到声压了，所以我要求MATV就是因为模态参与因子或者说的更准确一点其实是模态坐标我可以直接通过自己的专业软件计算出来。
看来这没法用bem算了，单元靠的近还影响结果，悲催了啊

superxjw

song0404 发表于 2013-3-14 15:58

                               
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不是的，主任，这么说吧，我的振动得到的是时域的解，而且我们不是用ansys这样的软件计算的，是用自己的专 ...

明白你的苦衷了……

song0404

superxjw 发表于 2013-3-14 16:00

                               
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明白你的苦衷了……

没办法，我们要算车辆和钢轨的耦合计算，普通软件都算不了的。主任，这个边界元单元距离近差别这么明显吗？那个warning建议把靠的近的单元尺寸划小，是不是单元尺寸小于距离值，影响就小了？
我去把有间隙的单元删除再比较一下看看，BEM计算还是很慢的，我8G的内存都要算7个小时以上

superxjw

song0404 发表于 2013-3-14 16:13

                               
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没办法，我们要算车辆和钢轨的耦合计算，普通软件都算不了的。主任，这个边界元单元距离近差别这么明显吗 ...

我觉得能不折腾就别折腾了吧。我觉得你工作量也够了……对了，你没有用直接边界元吧？如果调整那些不利因素，计算精度肯定还要进一步上去的，这肯定的，但是我觉得作为CAE来讲，不值得去花这个时间。

song0404

superxjw 发表于 2013-3-14 19:12

                               
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我觉得能不折腾就别折腾了吧。我觉得你工作量也够了……对了，你没有用直接边界元吧？如果调整那些不利 ...

我开始用的间接边界元，现在用的直接边界元在算，关键是不知道哪个算的是对的，所以不敢接着算了

superxjw

song0404 发表于 2013-3-14 20:40

                               
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我开始用的间接边界元，现在用的直接边界元在算，关键是不知道哪个算的是对的，所以不敢接着算了

不要用直接边界元，存在本征频率问题……

song0404

superxjw 发表于 2013-3-14 20:42

                               
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不要用直接边界元，存在本征频率问题……

不会吧，是破解版的问题还是这种方法就有问题？我们以前都是用的直接边界元算外场噪声啊，好像没问题的，算出来跟实测吻合的很好啊

superxjw

song0404 发表于 2013-3-14 21:14

                               
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不会吧，是破解版的问题还是这种方法就有问题？我们以前都是用的直接边界元算外场噪声啊，好像没问题的， ...

直接边界元固有的问题，呵呵，不明显，但是确实有，比如某位置的频响曲线有一些毛刺，呵呵！你做的没问题的，和实验吻合就很好，只是你知道有这么一个东西就行。

song0404

superxjw 发表于 2013-3-15 09:24

                               
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直接边界元固有的问题，呵呵，不明显，但是确实有，比如某位置的频响曲线有一些毛刺，呵呵！你做的没问题 ...

仔细在论坛里面搜了一下相关的帖子，我发现主任以前说过类似的问题，http://forum.chinavib.com/thread-123316-1-1.html，其中有这么一段话“边界元算法的场点网格，如果直接放到和模型网格同一位置，确实可能出问题。这可能是因为将模型上的结果渲染到场点时由于两网格间距离太近，导致积分计算的一些问题。”我估计我的那个场点不一致应该也是这个问题，场点不在模型上的话对的还是比较好的。如果场点在模型上，直接边界元算出来反而跟AML的趋势比较吻合，间接的不行，算出来比较乱，就像我上面的云图一样。

song0404

superxjw 发表于 2013-3-15 09:24

                               
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直接边界元固有的问题，呵呵，不明显，但是确实有，比如某位置的频响曲线有一些毛刺，呵呵！你做的没问题 ...

折腾了好几天，有几点跟大家分享一下，当然这些是基于我自己的模型得出的规律，是否具有普遍性还请大家验证：
1.用AML层分析的时候AML单元的质量很重要，我开始生成的外包单元太薄了，导致虽然能算，但是在部分频率上有失真现象，厚度至少要有一层单元，不能太薄
2.算外声场的话最好还是用直接边界元，间接边界元的计算结果在很多频率点都是失真的，过大，我通过对比，还是直接边界元的计算结果和AML-FEM的结果吻合度比较高
3.计算外声场点最好不要刚好在单元网格上，不然也会有问题，稍微偏离一点就可以了
4.AML-FEM计算和BEM计算对比，在近场点或者低频的时候吻合度非常高，但是远场点以及高频时在一些频率上有些差别

mxlzhenzhu

向LZ好同志学习了，顺便请问AML参数调节有啥讲究么？（层数、还有个是什么比例吧，不太明白哦）