Акустична симулация

Акустичните симулации изискват специализирани възможности извън стандартните възможности за моделиране на крайни елементи (FE). Често трябва да моделирате неща като обема на въздуха и зоната, където искате да измервате акустичното налягане. Simcenter предоставя разширените функции, от които се нуждаете, като повърхностно опаковане, изпъкнали мрежи, удебеляване на мрежите и възможност за създаване на хибридни (хекса-тетра) мрежи, за да ви помогне да ускорите процесите на акустично мрежоване повече от традиционните препроцесори. Наличието на различни модели материали както за структура, така и за флуид, както и голямото разнообразие от структурни и акустични гранични условия и натоварвания, ви позволява ефективно да настроите анализа си.

Методът с крайни елементи (FEM) за анализ на акустиката е идеален за симулиране на проблеми с вътрешната акустика. Освен че FEM е по-ефективният метод по отношение на скоростта на решението, той ви позволява да извършвате свързани виброакустични анализи, които вземат предвид структурните режими и звукоизолационните материали. FEM акустиката може лесно да се използва и за решаване на външни проблеми с акустиката, като например за анализ на шуморадиация за компоненти на силовия агрегат като въздушни индукционни системи, скоростни кутии или напълно електрически задвижващи агрегати.

Често използван за проблеми с външната акустика, методът на граничните елементи (BEM) е идеален за проблеми, включващи много сложна геометрия, която може да бъде предизвикателство за моделиране за метода FEM. Методът BEM помага за опростяване на симулацията на външна акустика, тъй като е необходима само външната повърхностна мрежа на геометрията. Това опростява както процеса на моделиране, така и намалява степента на свобода в симулационния модел, което ще доведе до по-лесен анализ.

Аероакустичният шум, предизвикан от потока, е важен компонент от акустичния подпис на превозно средство или други продукти. Предсказването и разбирането на механизмите за генериране на шум, локализирането на източниците на звук, идентифицирането на пътищата на предаване и прогнозирането на акустичната реакция на системата са ключови за добрия акустичен дизайн. С Simcenter можете да придобиете цялостно разбиране на вашите прогнози за шума, което ви позволява да разработите ефективни мерки за противодействие на дизайна. Това гарантира, че вашите продукти поддържат оптимално качество на звука и конкурентно предимство на пазара.

Примерните приложения включват: шум от отопление, вентилация и климатизация (ОВК) и канали на системата за контрол на околната среда (ECS), влакови буги и пантографи, охлаждащи вентилатори, витла за кораби и самолети и др.

Създайте аероакустични източници, близки до излъчващи шум турбулентни потоци, изчислени от CFD решение, и изчислете тяхната акустична реакция във външната или вътрешната среда. В аеро-виброакустичните приложения турбуленциите на потока се въвеждат евентуално както аеродинамично, така и аероакустично налягане върху конструкция, която реагира чрез вибриране. Тези вибрации причиняват излъчване на акустични вълни в околния въздух. Например, можете да предскажете шума в кабината вътре в автомобили и самолети поради натоварвания от вятъра, действащи върху прозорците и конструктивното тяло на превозното средство. Натоварванията под налягане в началото на тези анализи могат да идват от CFD решения или от набор от така наречените модели на турбулентни гранични слоеве, включени в софтуера.

Когато проблемите с акустиката, които трябва да решите, включват много големи геометрии или много високи честоти, тогава решенията FEM и BEM стават твърде скъпи за решаване.

Лъчевата акустика се използва за прогнозиране на акустични реакции до много високи честоти и за много големи геометрии, както в затворени, така и в неограничени области. За разлика от акустичните решители FEM или BEM, лъчевата акустика използва факта, че при високи числа на Хелмхолц разпространението на звука може да бъде симулирано чрез проследяване на лъчи (техника, използвана също за симулиране на високочестотна електромагнетика и осветление). Следователно тя изисква само мрежата да представя правилно топологията на продукта, а не фина дискретизация на домейна. В резултат на това решението не е ограничено от горна граница на честотата или размера на модела и решаването се извършва с порядък по-бързо в сравнение с решенията FEM или BEM.

Как можете да разберете как наистина звучи вашият продукт, като разгледате диаграми и графики от вашата симулация? Не можеш. Но Simcenter ви дава възможност да слушате продукта си, преди да го изградите.

Акустичната аурализация ви потапя във виртуална акустична среда, където можете
оценете акустичната производителност на вашите дизайни, като слушате резултатите от симулацията, а не само разглеждате графики и криви. Можете да създавате сценарии за слушане въз основа на симулирани или външно записани източници и симулирани функции за трансфер, получени от решения за FEM, BEM или лъчева акустика. С аурализацията на акустиката можете да визуализирате получените времеви данни, да слушате сценария и да правите промени в отделните песни, за да подобрите качеството на звука на вашия продукт. Можете допълнително да оцените количествено качеството на звука въз основа на специални показатели за силата на звука и остротата.