Akustisk simulering

Akustiske simuleringer kræver specialiserede funktioner ud over standardmodelleringsfunktioner for finite element (FE). Ofte skal du modellere ting som luftmængden og det område, hvor du vil måle akustiske tryk. Simcenter leverer de avancerede funktioner, du har brug for, såsom overfladeindpakning, konveks maskering, netfortykkelse og muligheden for at skabe hybride (hexa-tetra) masker, for at hjælpe dig med at fremskynde akustiske meshingprocesser mere end traditionelle forprocessorer. Tilgængeligheden af forskellige materialemodeller til både struktur og væske og den brede vifte af strukturelle og akustiske grænseforhold og belastninger giver dig mulighed for effektivt at konfigurere din analyse.

Finite-elementmetoden (FEM) til akustikanalyse er ideel til simulering af interne akustikproblemer. Ud over at FEM er den mere effektive metode med hensyn til løsningshastighed, giver det dig mulighed for at udføre koblede vibroakustiske analyser, der tager strukturelle tilstande og lydisoleringsmaterialer i betragtning. FEM-akustik kan også nemt bruges til at løse eksterne akustikproblemer, såsom til støjstrålingsanalyse for drivlinjekomponenter som luftinduktionssystemer, gearkasser eller fuldelektriske drivenheder.

Grænselementmetoden (BEM) bruges ofte til udvendige akustiske problemer og er ideel til problemer, der involverer meget kompleks geometri, som kan være en udfordring at modellere til FEM-metoden. BEM-metoden hjælper med at forenkle simulering af udvendig akustik, da det kun er nødvendigt med geometriens ydre overfladenet. Dette forenkler både modelleringsprocessen og reducerer frihedsgraderne i simuleringsmodellen, hvilket vil resultere i lettere analyse.

Flowinduceret aeroakustisk støj er en væsentlig komponent i den akustiske signatur af et køretøj eller andre produkter. Forudsigelse og forståelse af støjgenereringsmekanismer, lokalisering af lydkilder, identifikation af transmissionsveje og forudsigelse af systemets akustiske respons er nøglen til godt akustisk design. Med Simcenter kan du få en omfattende forståelse af dine støjforudsigelser, så du kan udvikle effektive designmodforanstaltninger. Dette sikrer, at dine produkter opretholder optimal lydkvalitet og en konkurrencefordel på markedet.

Eksempler på anvendelser omfatter: støj fra varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC) og ECS-kanaler, togstøvler og strømaftagere, køleventilatorer, skibs- og flypropeller og meget mere.

Opret aero-akustiske kilder tæt på støjememitterende turbulente strømme som beregnet fra en CFD-løsning, og beregn deres akustiske respons i det ydre eller indre miljø. I aero-vibroakustiske applikationer indføres strømningsturbulenserne muligvis både aerodynamisk og aero-akustisk tryk på en struktur, som reagerer ved at vibrere. Disse vibrationer får akustiske bølger til at udstråle i den omgivende luft. For eksempel kan du forudsige kabinestøj inde i biler og fly på grund af vindbelastninger, der virker på køretøjets vinduer og strukturelle karosseri. Trykbelastningerne ved starten af disse analyser kan komme fra CFD-løsninger eller fra et sæt såkaldte Turbulent Boundary Layer-modeller, der er inkluderet i softwaren.

Når de akustiske problemer, du skal løse, involverer meget store geometrier eller meget høje frekvenser, bliver FEM- og BEM-løsninger for dyre at løse.

Ray Acoustics bruges til at forudsige akustiske reaktioner op til meget høje frekvenser og for meget store geometrier, i både lukkede og ubegrænsede domæner. I modsætning til FEM- eller BEM-akustiske løsere udnytter stråleakustik det faktum, at lydudbredelse ved høje Helmholtz-tal kan simuleres ved strålesporing (en teknik, der også bruges til at simulere højfrekvent elektromagnetik og belysning). Derfor kræver det kun, at masken korrekt repræsenterer produktets topologi og ikke en fin diskretisering af domænet. Som et resultat er løsningen ikke afgrænset af en øvre frekvensgrænse, eller modelstørrelsen, og løsningen udføres størrelsesordener hurtigere sammenlignet med FEM- eller BEM-løsninger.

Hvordan kan du se, hvordan dit produkt virkelig lyder ved at se på diagrammer og grafer fra din simulering? Du kan ikke. Men Simcenter giver dig mulighed for at lytte til dit produkt, før du bygger det.

Akustikauralisering fordyber dig i et virtuelt akustisk miljø, hvor du kan
evaluer den akustiske ydeevne af dine designs ved at lytte til simuleringsresultater i stedet for kun at se på plot og kurver. Du kan oprette lyttescenarier baseret på simulerede eller eksternt optagede kilder og simulerede overførselsfunktioner hentet fra enten FEM-, BEM- eller stråleakustikløsninger. Med akustisk auralisering kan du visualisere de resulterende tidsdata, lytte til scenariet og foretage ændringer i de enkelte spor for at forbedre lydkvaliteten af dit produkt. Du kan desuden kvantitativt evaluere lydkvaliteten baseret på dedikerede lydstyrke- og skarphedsmålinger.