技术资料
白皮书和应用说明
基于超大规模并行计算的多尺度模型声振特性仿真与预报
发布日期 2015
汽车、飞行器、舰船、高速列车等工程装备中，振动和噪声问题会严重影响装备可靠性、安全性、使用寿命和人员的健康。因此，减振降噪需求迫切，相关技术和研究也得到了前所未有的重视。
国防科技大学振动与噪声控制研究团队从2003年开始，致力于基于人工周期结构理论的弹性波传播特性、调控机理及其应用探索研究。将物理学领域中声子晶体、声学超材料等人工周期结构中的新概念与工程减振降噪应用相结合，设计研发了多种声波控制器件与结构。
COMSOL Multiphysics® 声学模块的丰富接口及其处理多物理场耦合问题的强大功能，为研究团队解决复杂多尺度结构的声振特性预报和减振降噪设计提供了有力的工具。在此平台上，研究团队设计了局域共振低频吸声材料，并依托学校“天河二号”超级计算机并行计算环境，开展了元胞尺度（mm量级）到部件尺度（m量级）模型的声学特性有限元建模求解。由于局域共振吸声材料内部周期嵌入复杂的微共振单元，有限元模型规模达到千万自由度，COMSOL 并行集群求解器为实现高效并行计算提供了可能。COMSOL 计算结果与理论吻合较好，验证了局域共振的吸声作用，帮助研究团队揭示了各尺度条件下结构声振特性的内在联系，有效指导了吸声材料的改进设计，推动了工程应用步伐。
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