Ακουστική προσομοίωση

Οι ακουστικές προσομοιώσεις απαιτούν εξειδικευμένες δυνατότητες πέρα από τις τυπικές δυνατότητες μοντελοποίησης πεπερασμένων στοιχείων (FE). Συχνά πρέπει να μοντελοποιήσετε πράγματα όπως τον όγκο του αέρα και την περιοχή όπου θέλετε να μετρήσετε τις ακουστικές πιέσεις. Το Simcenter παρέχει τα προηγμένα χαρακτηριστικά που χρειάζεστε, όπως περιτύλιξη επιφάνειας, κυρτό πλέγμα, πάχυνση πλέγματος και δυνατότητα δημιουργίας υβριδικών (hexa-tetra) πλεγμάτων, για να σας βοηθήσει να επιταχύνετε τις διαδικασίες ακουστικού πλέγματος περισσότερο από τους παραδοσιακούς προεπεξεργαστές. Η διαθεσιμότητα διαφόρων μοντέλων υλικών τόσο για δομή όσο και για ρευστό, και η μεγάλη ποικιλία δομικών και ακουστικών οριακών συνθηκών και φορτίων, σας επιτρέπει να ρυθμίσετε αποτελεσματικά την ανάλυσή σας.

Η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (FEM) για ανάλυση ακουστικής είναι ιδανική για προσομοίωση προβλημάτων εσωτερικής ακουστικής. Εκτός από το ότι το FEM είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος όσον αφορά την ταχύτητα λύσης, σας επιτρέπει να εκτελείτε συνδυασμένες αναλύσεις δονητικής ακουστικής που λαμβάνουν υπόψη τους δομικούς τρόπους και τα ηχομονωτικά υλικά. Η ακουστική FEM μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί και για την επίλυση προβλημάτων εξωτερικής ακουστικής, όπως για ανάλυση ακτινοβολίας θορύβου για εξαρτήματα κινητήρων όπως συστήματα επαγωγής αέρα, κιβώτια ταχυτήτων ή πλήρεις ηλεκτρικές μονάδες κίνησης.

Συχνά χρησιμοποιείται για προβλήματα εξωτερικής ακουστικής, η μέθοδος οριακών στοιχείων (BEM) είναι ιδανική για προβλήματα που αφορούν πολύ περίπλοκη γεωμετρία που μπορεί να είναι μια πρόκληση για τη μοντελοποίηση για τη μέθοδο FEM. Η μέθοδος BEM βοηθά στην απλοποίηση της προσομοίωσης εξωτερικής ακουστικής, καθώς απαιτείται μόνο το εξωτερικό πλέγμα επιφάνειας της γεωμετρίας. Αυτό απλοποιεί τόσο τη διαδικασία μοντελοποίησης όσο και μειώνει τους βαθμούς ελευθερίας στο μοντέλο προσομοίωσης που θα έχει ως αποτέλεσμα ευκολότερη ανάλυση.

Ο αεροακουστικός θόρυβος που προκαλείται από τη ροή είναι ένα σημαντικό συστατικό της ακουστικής υπογραφής ενός οχήματος ή άλλων προϊόντων. Η πρόβλεψη και η κατανόηση των μηχανισμών παραγωγής θορύβου, ο εντοπισμός πηγών ήχου, ο εντοπισμός διαδρομών μετάδοσης και η πρόβλεψη της ακουστικής απόκρισης του συστήματος είναι το κλειδί για τον καλό ακουστικό σχεδιασμό. Με το Simcenter, μπορείτε να αποκτήσετε μια ολοκληρωμένη κατανόηση των προβλέψεων θορύβου σας, επιτρέποντάς σας να αναπτύξετε αποτελεσματικά αντίμετρα σχεδιασμού. Αυτό διασφαλίζει ότι τα προϊόντα σας διατηρούν τη βέλτιστη ποιότητα ήχου και ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην αγορά.

Παραδείγματα εφαρμογών περιλαμβάνουν: θόρυβο από αγωγούς θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) και συστημάτων περιβαλλοντικού ελέγχου (ECS), βάσεις τρένων και παντογράφους, ανεμιστήρες ψύξης, έλικες πλοίων και αεροσκαφών και πολλά άλλα.

Δημιουργήστε αεροακουστικές πηγές κοντά σε στροβιλώδεις ροές που εκπέμπουν θόρυβο όπως υπολογίζονται από μια λύση CFD και υπολογίστε την ακουστική τους απόκριση στο εξωτερικό ή το εσωτερικό περιβάλλον. Στις αεροδονητικές-ακουστικές εφαρμογές, οι αναταράξεις ροής εισάγονται πιθανώς τόσο αεροδυναμική όσο και αεροακουστική πίεση σε μια δομή, η οποία ανταποκρίνεται με δόνηση. Αυτές οι δονήσεις προκαλούν ακτινοβολία ακουστικών κυμάτων στον περιβάλλοντα αέρα. Για παράδειγμα, μπορείτε να προβλέψετε τον θόρυβο της καμπίνας μέσα σε αυτοκίνητα και αεροσκάφη λόγω φορτίων ανέμου που δρουν στα παράθυρα και το δομικό σώμα του οχήματος. Τα φορτία πίεσης στην αρχή αυτών των αναλύσεων μπορούν να προέρχονται από λύσεις CFD ή από ένα σύνολο λεγόμενων μοντέλων Turbulent Boundary Layer, που περιλαμβάνονται στο λογισμικό.

Όταν τα προβλήματα ακουστικής που πρέπει να λύσετε περιλαμβάνουν πολύ μεγάλες γεωμετρίες ή πολύ υψηλές συχνότητες, τότε οι λύσεις FEM και BEM γίνονται πολύ ακριβές για επίλυση.

Το Ray Acoustics χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη ακουστικών αποκρίσεων έως πολύ υψηλές συχνότητες και για πολύ μεγάλες γεωμετρίες, τόσο σε κλειστούς όσο και σε απεριόριστους τομείς. Σε αντίθεση με τους ακουστικούς επιλύτες FEM ή BEM, η ακουστική ακτίνων εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι σε υψηλούς αριθμούς Helmholtz, η διάδοση του ήχου μπορεί να προσομοιωθεί με ανίχνευση ακτίνων (μια τεχνική που χρησιμοποιείται επίσης για την προσομοίωση ηλεκτρομαγνητικών και φωτισμού υψηλής συχνότητας). Επομένως, απαιτεί μόνο το πλέγμα να αντιπροσωπεύει σωστά την τοπολογία του προϊόντος και όχι μια λεπτή διακριτική ευχέρεια του τομέα. Ως αποτέλεσμα, η λύση δεν περιορίζεται από ανώτερο όριο συχνότητας ή το μέγεθος του μοντέλου και η επίλυση γίνεται τάξεις μεγέθους ταχύτερα σε σύγκριση με λύσεις FEM ή BEM.

Πώς μπορείτε να καταλάβετε πώς ακούγεται πραγματικά το προϊόν σας κοιτάζοντας διαγράμματα και γραφήματα από την προσομοίωσή σας; Δεν μπορείς. Αλλά το Simcenter σάς δίνει τη δυνατότητα να ακούτε το προϊόν σας πριν το δημιουργήσετε.

Η ακουστική ακουστική σας βυθίζει σε ένα εικονικό ακουστικό περιβάλλον όπου μπορείτε
αξιολογήστε την ακουστική απόδοση των σχεδίων σας ακούγοντας τα αποτελέσματα προσομοίωσης και όχι μόνο κοιτάζοντας γραφήματα και καμπύλες. Μπορείτε να δημιουργήσετε σενάρια ακρόασης με βάση προσομοιωμένες ή εξωτερικά καταγεγραμμένες πηγές και προσομοιωμένες λειτουργίες μεταφοράς που λαμβάνονται είτε από λύσεις ακουστικής FEM, BEM ή ακτίνων. Με την ακουστική ακουστική, μπορείτε να απεικονίσετε τα προκύπτοντα δεδομένα χρόνου, να ακούσετε το σενάριο και να κάνετε αλλαγές στα μεμονωμένα κομμάτια για να βελτιώσετε την ποιότητα ήχου του προϊόντος σας. Μπορείτε επιπλέον να αξιολογήσετε ποσοτικά την ποιότητα ήχου με βάση ειδικές μετρήσεις έντασης και ευκρίνειας.