用三維有限元的方法預測沒有平均流量的消聲器的傳遞損失
Omid Z. Mehdizadeh , Marius Paraschivoiu

摘要
三維有限元法已經成為預測消聲器的傳遞損失和消聲器的通過頻率的有效方法。由于國際化二次四面元素標準在對那些具有彎曲表面的幾何建模時有很強的適應性和準確性，因此被采用。為了精確的表現物理現象，穿孔板被建模成聲學復數阻抗，而內層的吸聲材料被建模成具有復雜的聲音流速和密度的媒介。應用高性能的電腦和內存可以完成網格劃分和并行處理。通過對比計算而得到和做試驗而得到的消聲器傳遞損失，說明了這種方法的可行性。

1.緒論
自從許多物理現象如波的傳播形式等等的發(fā)現，因此人們對波的傳播以及它與其他物理現象的相互關系的理解和建模十分感興趣。
大體上講，在對物理現象進行建模時應該考慮三方面的因素：一，物理現象具有復雜性。二，最小精度。三，試驗和計算的可行性。由于波的傳播這種物理現象具有復雜性，并且要求很高的精度，所以這就限制了計算方法和建模方法只能用于解決簡單問題。最近幾年，由于計算機處理能力的飛速發(fā)展和內存價格的不斷降低，這就給其它方法的誕生提供了保證，比如象有限元法，它能解決波傳播的復雜性等問題。
這項工作重點首先放在噪聲的控制技術上。三維有限元也被用在解決噪聲控制上。更明確的說，波在空氣中和多孔介質中的三維時間皆波傳播能被建模，是因為多孔介質可以被用來做消聲器的聲音吸收材料。因此，有限元可以用來預測在給定頻率范圍內的消聲器傳遞損失。
在過去的十年間，有限元被廣闊的用于解決在二維空間內的波的時間諧波傳播的赫爾姆霍茨控制方程。對于用有限元解決赫爾姆霍茨控制方程的最大挑戰(zhàn)來源于為控制誤差而要求波的最小波長必須得到滿足的決議。離散分析證明了由于污染效應與相位誤差，所以其對解決更高頻率波就更加困難了【1】。在最近的一個研究中，對污染影響的大概規(guī)則得自于Ihlenburg【2】。
一些有限元方法已發(fā)展到緩和決議的要求，這似乎是一個公開問題。Farhat【3】在簡單回顧了學術上的建議，從而提出了在平面波理論上用間斷的Galerkin