一、实验基本信息
课程编号：201405230
中文名称：声学工具软件
英文名称：Acoustic tool software
课程性质：专业选修课
面向专业：水声工程
开设学期：4、6
课程总学时：32
实验学时：22
是否独立设课：是
二、实验目的和任务
声学工具软件课程涉及到5种声学领域常用的工具软件，学习掌握这些软件的使用方法，既需要学习有限元法的基础理论知识，更要通过上机实验掌握这些软件的操作方法，尤其是针对不同声学问题使用不同的软件进行分析时，操作流程有较大区别，需在计算机上进行实例操作才能加深理解。本课程的上机实验目的即是让学生通过上机实验初步掌握集中声学工具软件的基本操作流程，针对一些简单的声学问题掌握分析原理和步骤，使之今后具备利用声学工具软件解决复杂声学问题的能力。
三、实验教学基本要求
1.学生应具有使用ANSYS、COMSOL软件独立分析一些简单结构水声换能器的能力，可求解出振动模态、电导纳曲线，发送电压响应曲线等基础参数。
2.学生应具有使用SOLIDWORKS软件进行一些简单结构件的制图、装的配能力，并可分析结构件在一定载荷下的应力分布。
3.学生应具有使用FLUENT、SYSNOISE软件进行简单结构振动体的声场分析能力。
4.通过上述声学工具软件的学习，学生应具有利用声学工具软件解决实际声学问题的意识和能力。
四、实验项目基本情况
序号 | 实验项目名称 | 实验学时 | 内容提要 | 实验类型 | 实验要求 |
1 | 基于ANSYS软件的圆管换能器电声性能分析 | 4 | 分析圆管换能器的电声性能，包括建模、加载载荷、求解、后处理方法 | 演示型 | 必做 |
2 | 基于ANSYS软件的Tonpilz换能器电声性能分析 | 2 | 进行较复杂结构的换能器性能分析 | 综合型 | 必做 |
3 | 基于ANSYS软件的水听器的有限元优化设计 | 2 | 水听器的结构优化设计，包括建模、求解、后处理方法 | 研究创新型 | 必做 |
4 | 基于COMSOL软件的扬声器和压电换能器设计 | 2 | 扬声器和压电换能器的建模、加载、求解、后处理方法 | 演示型 | 必做 |
5 | 基于SOLIDWORKS软件的复合棒换能器制图与装配 | 2 | 换能器结构件制图方法和各组件的装配方法 | 演示型 | 必做 |
6 | 基于SOLIDWORKS软件的结构应力分析 | 2 | 结构件的载荷施加方法，应力分布分析方法 | 研究创新型 | 必做 |
7 | 水下圆柱壳的辐射声场计算 | 2 | 圆柱壳体建模、加载、求解、后处理方法 | 演示型 | 必做 |
8 | 汽车室内声场计算 | 2 | SYSNOISE建模、求解及后处理方法 | 综合型 | 必做 |
9 | 圆管内三维流动的数值模拟 | 2 | FLUENT建模、求解及后处理方法 | 验证型 | 必做 |
10 | 埋地管流固耦合换热的数值模拟 | 2 | FLUENT建模、求解及后处理方法 | 研究创新型 | 必做 |
五、实验教材（指导书）或网络资源
[1]商跃进.有限元原理与ANSYS应用指南.清华大学出版社，2005年
[2]龚曙光，谢桂兰.ANSYS参数化编程与命令手册.机械工业出版社，2013年
[3]王刚，安琳.COMSOL Multiphysics工程实践与理论仿真:多物理场数值分析技术.电子工业出版社，2012年
[4]二代龙震工作室.SOLIDWORKS2009基础设计（第二版）.清华大学出版社，2009年
[5]李增刚. SYSNOISE Rev5.6 祥解. 国防工业出版社，2005年
[6]唐家鹏. FLUENT14.0 超级学习手册. 人们邮电出版社，2013年
[7]韩占忠，王敬，兰小平. FLUENT—流体工程仿真计算实例与应用. 北京理工大学出版社，2010年
六、考核方式
上机实验检验学习效果，占总成绩的80%。