在声学仿真中最常用到的几种软件是NX、ANSYS和SYSNOISE。它们各有特点，但综合起来使用才能更完美地解决问题。本文总结了在NX、ANSYS和SYSNOISE中导入处理模型的方法，可以作为实际工作的参考。
一、引言
我国参考2002年联合国欧洲经济委员会法规ECEReg.No.51《关于在噪声方面汽车(至少四个车轮)形式认定的统一规定》，并根据我国汽车产品的实际情况，制定国家标准《汽车加速行驶车外噪声限制及测量方法》(GB/T1495-2002)。汽车制造企业为了达到这个标准，往往要对新车进行整车降噪，在对某款新车的车外加速噪声试验中我们发现：对排气系统尤其是消声器部分进行优化设计，最容易实现降噪的目的。在此过程中使用到三种软件：NX(建立几何模型)、ANSYS(进行网格划分和有限元分析)和SYSNOISE(对有限元模型的声学特性分析)。
关于各个软件的实际使用过程都有相关资料详细介绍，但是如何处理好各软件之间的衔接是一件比较繁琐 的事情。
二、将NX几何模型导入ANSYS
NX具有强大的建模功能，虽然其也有CAE模块，但NX在这方面的功能比起专业的CAE软件还略有不足。ANSYS是一款大型的通用CAE软件，其分析功能强大，有自己的建模模块，但是在处理某些复杂形状时，其建模功能难 以胜任。因此，一种可行的解决方法是将两者之长结合起来，先在NX中建模，然后在ANSYS中进行分析。NX几何模型导入ANSYS中，如果是ANSYS 9.0或者ANSYS10.0，直接导入NX就可以了。而版本低的则需要转换，转换方法有下列几种：
(1)将NX中建立的几何模型转为IGES格式，然后导入ANSYS中，要注意有时会发生实体模型数据丢失的情况。
(2)NX输出Parasolid格式，输出为文本格式，然后在ANSYS中导入此后缀的文件即可。
(3)对于三维实体(3D Object)，转换为“*.sat”格式即可导入ANSYS中。
(4)在NX里做命令流文件导入，那样不容易出现缺陷。
注意，要先装NX再装ANSYS才能导入，而且ANSYS要有与NX接口的模块。如果NX中创建的模型导入ANSYS以后只显示线框而不能显示实体，但是在LIST里有实体VOLUMES的信息，而且也可以划上网格，那是因为线框显示的模式，可以通过“/facet,norm”(命令流)改成实体模式。
三、将ANSYS有限元模型导入SYSNOISE
图1
图2
SYSNOISE是全球声-振领域中完成设计、故障诊断和优化的先驱，其功能非常强大。SYSNOISE本身暂不具备完整的前处理功能，但它与大多著名的有限元软件都有专门的接口，可以方便地读取各种有限元模型数据。如果需要，它能够自动将有限元模型转化成无限元或边界元模型，提高建模效率。ANSYS是专业的有限元分析软件，主要包括三个部分：前处理模块、分析计算模块以及后处理模块。其中，前处理模块提供了一个强大的实体建模和网络划分工具，用户可以方便地构造有限元模型，一般模型均可以由它直接完成。但是在声学分析计算方面的能力相对于专业声学软件是有缺陷的，所以通常是综合利用这两种软件，先用ANSYS前处理模块建立消声器有限元模型，再导入SYSNOISE接着做声学分析计算。
ANSYS实体模型网格划分后导入SYSNOISE作后处理，步骤如下。
(1)ANSYS中使用命令：
cdwrite,db,XXX,cdb，如图1所示。
(2)在ANSYS工作目录下找到“xxx.cdb”文件，用记事本打开，将第一行中的“9.0”或“8.0”改为“5.7”，如图2所示。
(3)如图3所示在SYSNOISE中，将环境变量里ANSYS版本号改为“5.7”(通过“Tool”→“EnvironmentVariable”→“ANSYSREVISION”)。
(4)导入：选择“Mesh”→“Ansys” 格式，以及编辑好的“xxx.cdb”文件， 如图4所示。
需要注意的是，当使用ANSYS的版本是10.0或更高级的版本时，那么在使用命令“cdwrite,db,filename,cdb” 后，将cdb文件用记事本打开编辑，将“10.0”改成“5.7”时，要在5.7前边加上一个空格，避免出现乱码或是导入失败。同时使用SYSNOISE5.5版本能够避免出现与ANSYS的接口问题。
图3
图4
四、将NX有限元模型导入ANSYS
NOISEN X作为三维实体建模软件，同时具有自身的CAE功能，并且网格划分、载荷与边界条件的加载功能强大，非常方便。但是SYSNOISE却没有与NX的接口设置，如何将NX与SYSNOISE更紧密地联系起来是一个棘手的问题。
图5
图6
图7
图8
图9
具体方法是：在NX软件中有一个有限元分析模块NX-Structures，在该模块中，通过NX建立的三维实体模型可以很容易地创建各类有限元模型。再进行有限元划分、施加材料参数、载荷和边界条件后，即可输出格式文件“*.INP”。此类文件可以在ANSYS中打开，再保存为“*.cdb”文件便可导入SYSNOISE中，此时ANSYS仅仅作为一个过渡。
下面以NX2.0为例来具体演示说明该方法的实用性。在NX-Structures中首先选择方案浏览器中的“FE Model”， 如图5所示;继而选择环境中的“求解器”，如图6所示;求解器有四个选项：
“结构P.E.”、“NASTRAN”、“ANSYS” 和“ABAQUS”，设定求解器形式为“ANSYS”。之后，在NX2.0中完成文件格式的设定，进行有限元划分、施加材料参数/载荷和边界条件后，选择“解算”。如图7所示，在发送项有“格式化/解算”、“仅仅格式化”和“编辑/解算”选项，需指定为“仅仅格式化”， 然后“确定”。这样会在同一目录下形成同名的、扩展名为INP的文本文件，该文件就是ANSYS的导入文件。
将NX-Structures生成的“*.INP” 文件导入ANSYS，形成ANSYS的节点、单元及相应的载荷。如图8所示，在ANSYS的“File”菜单项中选择“Read Input From ……”，在弹出的“Read File” 文件选择对话框中选择相应的输入文件“*.INP”，即NX-Structures的有限元导出文件，完成有限元及边界条件的导入。需要指出的是，NX导出的有限元文件只包含有限元数据，而不包含几何模型数据，所以ANSYS导入的也只有有限元数据，而不包含几何模型数据。
NX与ANSYS各有自己的特殊单位制，在NX中输入单位制为mm(毫米)、kg(千克)、MPa(兆帕)和N(牛顿)，导入到ANSYS后，单位制变成mm(毫米)、kg(千克)、KPa(千帕)和mn(毫牛)。在ANSYS中通常使用的单位制为mm(毫米)、t(吨)、MPa (兆帕)和N(牛顿)。所以要注意利用ANSYS自身的单位制，在导入前后进行单位转换。
最后将导入ANSYS中的“*.INP”文件再保存为“*.cdb”文件，便可导入SYSNOISE中作声学分析。以某款新车消声器的建模为例，运用此方法，如图9所示。
五、小结
在工业设计和研究中计算机仿真变得日益重要，出现了很多各具特色的软件。但是对于技术人员而言，如何将那些有用的相关软件综合起来运用，才是我们在实际工作中最迫切需要解决的问题。本文旨在总结自己和他人的经验，与大家交流共享。
联系客服
