（2）设定材料参数
力学参数：杨氏模量、泊松比、密度、阻尼系数等
电学参数：介电常数、电阻率
压电参数：可选e常数和d常数，矩阵的元素依据极化方向不同而异。
流体参数：描述声学介质，包括密度、声速、声吸收系数等
（3）建模
充分利用模型运算处理工具 operate运算工具：拉伸、布尔操作（粘接、相交、迭代、剖分、相加等） 需考虑后期方便划分网格。
二.ANSYS软件设计水声换能器
模型简化处理（以Tonpilz换能器为例） ◆结构上去掉不影响结果的细节 ◆轴对称结构
忽略预应力、电极片、粘接层、透声橡胶等（高频需考虑）
（1）选择合适的单元类型
◆二维：结构单元 plane42 压电单元plane1 流体单元fluid29,fluid129 ◆三维：结构单元solid45 压电单元solid5 流体单元fluid30,fluid130 ◆依据分析类型选择单元的自由度
载荷: 施加在结构上的外部参量，如力、 电压、温度。
边界条件: 结构受到的外加约束。
(2)有限元分析三部曲
(3)大型通用有限元分析软件—ANSYS
◆ ANSYS创始人：John Swanson 博士 匹兹堡大学力学系教授，有限元界著名权威 ◆ ANSYS公司成立于1970年，总部位于美国宾西法尼亚州的匹兹堡
设置分析类型和求解选项
Байду номын сангаас
（8）后处理
◆ 通用后处理器（post1）和时间历程后处理器（post26） ◆将有限元计算结果转化成具体问题的解，直接提取应力分 布、位移分布、声压分布等节点解，间接计算求得电导纳、 发射电压响应等 ◆需熟练运用后处理工具并与相关理论相结合
通用后处理器（post1）

在某一频点上，读取结果数据（read result)的实部或虚部，显 示节点解或者单元解，可描述:结构形变、位移分布、应力（变）、 物理场分布等，如换能器模态、辐射声场波束图、指向性图等
ANSYS软件设计 水声换能器
主讲人：蓝 宇 桑永杰
一.有限元分析方法(FEA)
有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟。
有限元模型 是真实系统理想化的数学抽象。
(1)节点、单元、载荷、边界条件
单元: 有线、面或实体以及二维或三 维的单元等种类。
节点: 信息是通过单元之间的公共节点 传递的。
时间历程后处理器（post26）

获取结果变量在计算频率范围内的响应情况，利用变量运算工具可计 算出所需的物理参数及响应曲线，如等效电路参数、电导纳、发射电 压响应，接收灵敏度响应等。
（4）分配材料属性
将定义好的单元类型、材料参数分配到实体模型中
（5）划分网格
◆ 网格质量决定着求解精度 ◆ 尽可能划分四边形、六面体等形状规则的单元 ◆ 密度要适中，兼顾求解精度和计算速度
（6）施加载荷和边界条件
◆ 对压电堆加载电压 ◆ 对称模型施加对称边界条件 ◆ 流体施加无限吸收边界条件
（7）求解设置