Akustinis modeliavimas

Akustiniams modeliavimams reikalingos specializuotos galimybės, viršijančios standartines baigtinių elementų (FE) modeliavimo galimybes. Dažnai reikia modeliuoti tokius dalykus kaip oro tūris ir plotas, kuriame norite išmatuoti akustinį slėgį. “Simcenter” suteikia jums reikalingas pažangias funkcijas, tokias kaip paviršiaus apvyniojimas, išgaubtas tinklelis, akių storinimas ir galimybė sukurti hibridinius (hexa-tetra) tinklelius, kad padėtų jums pagreitinti akustinius tinklelio procesus labiau nei tradiciniai preprocesoriai. Įvairių medžiagų modelių prieinamumas tiek struktūrai, tiek skysčiui, taip pat didelė struktūrinių ir akustinių ribinių sąlygų bei apkrovų įvairovė leidžia efektyviai nustatyti analizę.

Akustikos analizei skirtas baigtinių elementų metodas (FEM) idealiai tinka interjero akustikos problemoms imituoti. Be to, kad FEM yra efektyvesnis sprendimo greičio požiūriu metodas, jis leidžia atlikti sujungtas vibro akustikos analizes, kuriose atsižvelgiama į konstrukcinius režimus ir garso izoliacines medžiagas. FEM akustiką galima lengvai naudoti ir išorinėms akustikos problemoms spręsti, pavyzdžiui, triukšmo spinduliuotės analizei jėgos agregatų komponentams, tokiems kaip oro indukcijos sistemos, pavarų dėžės ar visiškai elektrinės pavaros blokai.

Ribinių elementų metodas (BEM), dažnai naudojamas išorinėms akustikos problemoms, idealiai tinka problemoms, susijusioms su labai sudėtinga geometrija, kurias gali būti iššūkis modeliuoti FEM metodui. BEM metodas padeda supaprastinti išorės akustikos modeliavimą, nes reikalingas tik geometrijos išorinio paviršiaus tinklelis. Tai supaprastina tiek modeliavimo procesą, tiek sumažina laisvės laipsnius modeliavimo modelyje, dėl ko bus lengviau analizuoti.

Srauto sukeltas aeroakustinis triukšmas yra reikšminga transporto priemonės ar kitų gaminių akustinio parašo sudedamoji dalis. Triukšmo generavimo mechanizmų prognozavimas ir supratimas, garso šaltinių lokalizavimas, perdavimo takų nustatymas ir sistemos akustinio atsako prognozavimas yra raktas į gerą akustinį dizainą. Naudodami “Simcenter” galite gauti išsamų supratimą apie savo triukšmo prognozes, leidžiančias sukurti veiksmingas projektavimo atsakomąsias priemones. Tai užtikrina, kad jūsų produktai išlaiko optimalią garso kokybę ir konkurencinį pranašumą rinkoje.

Paraiškos pavyzdžiai: triukšmas, kurį sukelia šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) ir aplinkos kontrolės sistemos (ECS) ortakiai, traukinių boogies ir pantografai, aušinimo ventiliatoriai, laivų ir orlaivių sraigtai ir dar daugiau.

Sukurkite aero-akustinius šaltinius, artimus triukšmą skleidžiantiems turbulentiniams srautams, apskaičiuotus pagal CFD sprendimą, ir apskaičiuokite jų akustinį atsaką išorinėje ar vidinėje aplinkoje. Aero-vibro akustinėse programose srauto turbulencijos įvedamos galbūt tiek aerodinaminio, tiek aero-akustinio slėgio konstrukcijai, kuri reaguoja vibruojant. Dėl šių vibracijų akustinės bangos spinduliuoja aplinkiniame ore. Pavyzdžiui, galite numatyti salono triukšmą automobilių ir orlaivių viduje dėl vėjo apkrovų, veikiančių transporto priemonės langus ir konstrukcinį kėbulą. Šių analizių pradžioje slėgio apkrovos gali būti gaunamos iš CFD sprendimų arba iš vadinamųjų Turbulentinio Boundary Layer modelių rinkinio, įtrauktų į programinę įrangą.

Kai akustikos problemos, kurias reikia išspręsti, apima labai dideles geometrijas arba labai aukštus dažnius, tada FEM ir BEM sprendimai tampa pernelyg brangūs išspręsti.

Spindulių akustika naudojama prognozuoti akustinius atsakus iki labai aukštų dažnių ir labai didelėms geometrijoms tiek uždarose, tiek neribotose srityse. Skirtingai nuo FEM ar BEM akustinių sprendėjų, spindulių akustika išnaudoja tai, kad esant dideliam Helmholco skaičiui garso sklidimą galima imituoti spindulių sekimu (technika taip pat naudojama aukšto dažnio elektromagnetikai ir apšvietimui imituoti). Todėl reikia tik, kad tinklelis teisingai atspindėtų produkto topologiją, o ne smulkus domeno diskretizavimas. Dėl to sprendimo neriboja viršutinė dažnio riba ar modelio dydis, o sprendimas atliekamas didesne eile greičiau, palyginti su FEM ar BEM sprendimais.

Kaip galite pasakyti, kaip iš tikrųjų skamba jūsų produktas, žiūrėdami į diagramas ir grafikus iš jūsų modeliavimo? Jūs negalite. Tačiau “Simcenter” suteikia jums galimybę įsiklausyti į savo produktą prieš jį kurdami.

Akustikos auralizacija panardina jus į virtualią akustinę aplinką, kurioje galite
įvertinkite savo dizaino akustinį našumą klausydamiesi modeliavimo rezultatų, o ne žiūrėdami tik į sklypus ir kreives. Galite kurti klausymo scenarijus, pagrįstus imituotais arba išoriškai įrašytais šaltiniais ir imituojamomis perdavimo funkcijomis, gautomis iš FEM, BEM arba spindulių akustikos sprendimų. Naudodami akustikos auralizaciją, galite vizualizuoti gautus laiko duomenis, išklausyti scenarijų ir atlikti atskirų takelių pakeitimus, kad pagerintumėte savo produkto garso kokybę. Galite papildomai kiekybiškai įvertinti garso kokybę pagal tam skirtą garsumo ir aštrumo metriką.