Akustična simulacija

Akustičke simulacije zahtijevaju specijalizirane mogućnosti izvan standardnih mogućnosti modeliranja konačnih elemenata (FE). Često trebate modelirati stvari poput volumena zraka i područja na kojem želite izmjeriti zvučne pritiske. Simcenter nudi napredne značajke koje su vam potrebne, kao što su površinsko omatanje, konveksno mrežiranje, zadebljanje mreže i mogućnost stvaranja hibridnih (heksa-tetra) mreža, kako bi vam pomoglo ubrzati procese akustičkog mrežiranja više od tradicionalnih predprocesora. Dostupnost različitih modela materijala za strukturu i tekućinu, te širok izbor strukturnih i akustičkih graničnih uvjeta i opterećenja omogućuje vam učinkovito postavljanje analize.

Metoda konačnih elemenata (FEM) za akustičku analizu idealna je za simulaciju problema akustike interijera. Osim što je FEM učinkovitija metoda u pogledu brzine rješenja, omogućuje vam izvođenje spojenih vibro-akustičkih analiza koje uzimaju u obzir strukturne načine rada i zvučne izolacijske materijale. FEM akustika se lako može koristiti i za rješavanje problema vanjske akustike, kao što je analiza zračenja buke za komponente pogonskog sklopa poput sustava za indukciju zraka, mjenjača ili potpuno električnih pogonskih jedinica.

Često se koristi za probleme vanjske akustike, metoda graničnih elemenata (BEM) idealna je za probleme koji uključuju vrlo složenu geometriju koja može biti izazov za modeliranje za FEM metodu. BEM metoda pomaže pojednostaviti simulaciju vanjske akustike jer je potrebna samo vanjska površinska mreža geometrije. To pojednostavljuje proces modeliranja i smanjuje stupnjeve slobode u simulacijskom modelu što će rezultirati lakšom analizom.

Aeroakustična buka izazvana protokom značajna je komponenta akustičkog potpisa vozila ili drugih proizvoda. Predviđanje i razumijevanje mehanizama stvaranja buke, lokalizacija izvora zvuka, identificiranje putanja prijenosa i predviđanje akustičkog odziva sustava ključni su za dobar akustički dizajn. Uz Simcenter možete steći sveobuhvatno razumijevanje svojih predviđanja buke, omogućujući vam razvoj učinkovitih protumjera dizajna. To osigurava da vaši proizvodi održavaju optimalnu kvalitetu zvuka i konkurentsku prednost na tržištu.

Primjeri primjene uključuju: buku od kanala grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) i sustava za kontrolu okoliša (ECS), vlakove i pantografe, ventilatore za hlađenje, propelere brodova i zrakoplova i još mnogo toga.

Stvorite aero-akustičke izvore blizu turbulentnih tokova koji emitiraju buku izračunate iz CFD rješenja i izračunajte njihov akustični odgovor u vanjskom ili unutarnjem okruženju. U aero-vibro-akustičkim primjenama, turbulencije protoka uvode se vjerojatno i aerodinamički i aero-akustički pritisak na strukturu, koja reagira vibracijom. Te vibracije uzrokuju zračenje akustičnih valova u okolnom zraku. Na primjer, možete predvidjeti buku u kabini unutar automobila i zrakoplova zbog opterećenja vjetrom koja djeluju na prozore vozila i konstrukcijsko tijelo. Opterećenja tlaka na početku ovih analiza mogu doći iz CFD rješenja ili iz skupa takozvanih modela turbulentnog graničnog sloja, uključenih u softver.

Kada akustički problemi koje trebate riješiti uključuju vrlo velike geometrije ili vrlo visoke frekvencije, tada FEM i BEM rješenja postaju preskupa za rješavanje.

Ray Acoustics koristi se za predviđanje akustičkih odgovora do vrlo visokih frekvencija i za vrlo velike geometrije, kako u zatvorenim tako i u neograničenim domenama. Za razliku od FEM ili BEM akustičkih rješavača, akustika zraka iskorištava činjenicu da se pri visokim Helmholtzovim brojevima širenje zvuka može simulirati praćenjem zraka (tehnika koja se također koristi za simulaciju visokofrekventne elektromagnetike i osvjetljenja). Stoga je potrebno samo da mreža ispravno predstavlja topologiju proizvoda, a ne finu diskretizaciju domene. Kao rezultat toga, rješenje nije ograničeno gornjom granicom frekvencije ili veličinom modela, a rješavanje se vrši redovima veličine brže u usporedbi s FEM ili BEM rješenjima.

Kako možete znati kako vaš proizvod zaista zvuči gledajući grafikone i grafikone iz vaše simulacije? Ne možeš. Ali Simcenter vam daje mogućnost da slušate svoj proizvod prije nego što ga napravite.

Auralizacija akustike uranja vas u virtualno akustično okruženje u kojem možete
procijenite akustičke performanse svojih dizajna slušajući rezultate simulacije, a ne samo gledajući grafikone i krivulje. Možete stvoriti scenarije slušanja na temelju simuliranih ili vanjski snimljenih izvora i simuliranih funkcija prijenosa dobivenih iz FEM, BEM ili zračnih akustičkih rješenja. Pomoću auralizacije akustike možete vizualizirati rezultirajuće vremenske podatke, slušati scenarij i izvršiti promjene u pojedinačnim pjesmama kako biste poboljšali kvalitetu zvuka vašeg proizvoda. Možete dodatno kvantitativno procijeniti kvalitetu zvuka na temelju namjenskih mjernih podataka glasnoće i oštrine.