어쿠스틱 시뮬레이션

음향 시뮬레이션에는 표준 유한 요소 (FE) 모델링 기능 이외의 특수 기능이 필요해요.풍량하고 음압을 측정하려는 영역 같은 것을 모델링해야 할 때가 있어요.Simcenter는 표면 래핑, 볼록 메싱, 메시 두껍게하기, 하이브리드 (헥사-테트라) 메시 생성 기능 등 필요한 고급 기능을 제공해서 음향 메싱 프로세스를 기존 프리프로세서보다 더 빠르게 처리할 수 있게 도와줘요.구조와 유체에 대한 다양한 재료 모델과 다양한 구조 및 음향 경계 조건과 하중을 사용할 수 있어 분석을 효율적으로 설정할 수 있어요.

음향 분석을 위한 유한요소법 (FEM) 은 실내 음향 문제를 시뮬레이션하는 데 이상적이에요.FEM은 솔루션 속도 측면에서 더 효율적인 방법일 뿐만 아니라 구조 모드와 방음 재료를 고려하는 결합 진동-음향 분석을 수행할 수 있어요.FEM 음향은 공기 유도 시스템, 기어박스 또는 완전 전기 구동 장치 같은 파워트레인 부품의 소음 방사 분석과 같은 외부 음향 문제를 해결하는 데도 쉽게 사용할 수 있어요.

외부 음향 문제에 자주 쓰이는 경계 요소법 (BEM) 은 FEM 방법으로 모델링하기 어려울 수 있는 매우 복잡한 기하학과 관련된 문제에 적합해요.BEM 방식은 지오메트리의 외부 표면 메쉬만 필요하기 때문에 외부 음향 시뮬레이션을 단순화하는 데 도움이 돼요.이렇게 하면 모델링 프로세스가 모두 단순화되고 시뮬레이션 모델의 자유도가 감소하여 분석이 더 쉬워져요.

흐름으로 인한 공기음향 소음은 차량이나 다른 제품의 음향 특성의 중요한 구성요소예요.소음 발생 메커니즘을 예측하고 이해하고, 음원 위치를 파악하고, 전송 경로를 식별하고, 시스템 음향 반응을 예측하는 것이 좋은 음향 설계의 핵심이에요.Simcenter를 사용하면 소음 예측을 포괄적으로 이해하여 효과적인 설계 대응책을 개발할 수 있어요.이렇게 하면 제품이 최적의 음질을 유지하고 시장에서 경쟁 우위를 유지할 수 있어요.

적용 사례 예로는 난방, 환기 및 공조 (HVAC) 및 환경 제어 시스템 (ECS) 덕트, 기차 부기랑 팬터그래프, 냉각 팬, 선박 및 항공기 프로펠러 등에서 발생하는 소음이 있어요.

CFD 솔루션에서 계산한 대로 소음을 방출하는 난류에 가까운 공기 음향 소스를 만들고 외부 또는 내부 환경의 음향 반응을 계산하세요.공기 진동 음향 응용 분야에서는 흐름 난기류가 구조물에 공기 역학적 압력과 공기 음향 압력이 둘 다 가해질 수 있는데 진동으로 반응해요.이러한 진동으로 인해 주변 대기에 음파가 방사돼요.예를 들어, 차량 창문과 구조체에 작용하는 풍하중으로 인한 자동차와 항공기 내부의 기내 소음을 예측할 수 있어요.분석 시작 시 압력 하중은 CFD 솔루션이나 소프트웨어에 포함된 난류 경계 레이어 모델 세트에서 올 수 있어요.

해결해야 하는 음향 문제가 기하학적으로 크거나 주파수가 너무 높으면 FEM과 BEM 솔루션은 해결하는데 너무 많은 비용이 들어요.

레이 어쿠스틱스는 밀폐된 영역과 무한한 영역 모두에서 매우 높은 주파수와 매우 큰 기하학에 대한 음향 응답을 예측하는 데 사용돼요.FEM이나 BEM 음향 솔버와는 다르게, 선 음향은 헬름홀츠 수치가 높으면 레이 트레이싱 (고주파 전자기학과 조명을 시뮬레이션하는 데도 사용되는 기법) 으로 소리 전파를 시뮬레이션할 수 있다는 사실을 이용해요.따라서 메쉬가 제품의 토폴로지를 정확하게 나타내는 데만 필요하고 도메인을 미세하게 구분할 필요는 없어요.그 결과 솔루션이 주파수 상한이나 모델 크기에 구애받지 않고 FEM이나 BEM 솔루션에 비해 훨씬 빠르게 해결돼요.

시뮬레이션에서 나온 차트와 그래프를 보고 제품이 실제로 어떤 소리인지 어떻게 알 수 있어요?안 돼요.하지만 Simcenter는 제품을 만들기 전에 미리 들어볼 수 있게 해줘요.

어쿠스틱 이얼라이제이션은 당신을 가상 음향 환경에 몰입시켜 줘요.
플롯과 곡선만 보지 말고 시뮬레이션 결과를 듣고 설계의 음향 성능을 평가하세요.시뮬레이션되거나 외부에서 녹음된 소스와 FEM, BEM, 레이 음향 솔루션에서 얻은 시뮬레이션된 전달 함수를 기반으로 청취 시나리오를 만들 수 있어요.음향 청각화를 사용하면 결과 시간 데이터를 시각화하고 시나리오를 듣고 개별 트랙을 변경하여 제품의 음질을 개선할 수 있어요.전용 음량 및 선명도 메트릭을 기반으로 음질을 추가로 정량적으로 평가할 수 있어요.