Akustisk simulering

Akustiske simuleringer krever spesialiserte evner utover standard modelleringsfunksjoner for endelige element (FE). Ofte må du modellere ting som luftvolumet og området der du vil måle akustiske trykk. Simcenter tilbyr de avanserte funksjonene du trenger, for eksempel overflateinnpakning, konveks netting, nettykning og muligheten til å lage hybride (hexa-tetra) nett, for å hjelpe deg med å akselerere akustiske nettingsprosesser mer enn tradisjonelle forprosessorer. Tilgjengeligheten av ulike materialmodeller for både struktur og væske, og det store utvalget av strukturelle og akustiske grenseforhold og belastninger, lar deg sette opp analysen effektivt.

Finite elementmetoden (FEM) for akustikkanalyse er ideell for simulering av interiørakustikkproblemer. I tillegg til at FEM er den mer effektive metoden når det gjelder løsningshastighet, lar den deg utføre koblede vibroakustiske analyser som tar hensyn til strukturelle moduser og lydisolasjonsmaterialer. FEM-akustikk kan også enkelt brukes til å løse utvendige akustikkproblemer, for eksempel for støystrålingsanalyse for drivlinjekomponenter som luftinduksjonssystemer, girkasser eller helelektriske drivenheter.

Grenselementmetoden (BEM) brukes ofte til utvendige akustikkproblemer, og er ideell for problemer som involverer svært kompleks geometri som kan være en utfordring å modellere for FEM-metoden. BEM-metoden bidrar til å forenkle simulering av utvendig akustikk siden bare det ytre overflatenettet til geometrien er nødvendig. Dette forenkler både modelleringsprosessen og reduserer frihetsgradene i simuleringsmodellen, noe som vil resultere i enklere analyse.

Strømningsindusert aeroakustisk støy er en betydelig komponent i den akustiske signaturen til et kjøretøy eller andre produkter. Å forutsi og forstå støygenereringsmekanismer, lokalisere lydkilder, identifisere overføringsbaner og forutsi systemets akustiske respons er nøkkelen til god akustisk design. Med Simcenter kan du få en omfattende forståelse av støyprognosene dine, slik at du kan utvikle effektive designmottiltak. Dette sikrer at produktene dine opprettholder optimal lydkvalitet og et konkurransefortrinn i markedet.

Eksempler på applikasjoner inkluderer: støy fra oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg (HVAC) og miljøkontrollsystem (ECS) kanaler, togstøvler og strømavtagere, kjølevifter, propeller for skip og fly og mer.

Opprett aero-akustiske kilder nær støyemitterende turbulente strømmer som beregnet fra en CFD-løsning, og beregne deres akustiske respons i utvendig eller innvendig miljø. I aero-vibroakustiske anvendelser innføres strømningsturbulensene muligens både aerodynamisk og aero-akustisk trykk på en struktur, som reagerer ved å vibrere. Disse vibrasjonene får akustiske bølger til å stråle ut i luften rundt. Du kan for eksempel forutsi kabinstøy i biler og fly på grunn av vindbelastninger som virker på kjøretøyets vinduer og strukturelle karosseri. Trykkbelastningene ved starten av disse analysene kan komme fra CFD-løsninger eller fra et sett med såkalte Turbulent Boundary Layer-modeller, inkludert i programvaren.

Når akustikkproblemene du trenger å løse involverer svært store geometrier eller svært høye frekvenser, blir FEM- og BEM-løsninger for dyre å løse.

Ray Acoustics brukes til å forutsi akustiske responser opp til svært høye frekvenser og for veldig store geometrier, i både lukkede og ubegrensede domener. I motsetning til FEM- eller BEM-akustiske løsere utnytter stråleakustikk det faktum at ved høye Helmholtz-tall kan lydutbredelse simuleres ved strålesporing (en teknikk som også brukes til å simulere høyfrekvent elektromagnetikk og belysning). Derfor krever det bare at nettet korrekt representerer topologien til produktet og ikke en fin diskretisering av domenet. Som et resultat er løsningen ikke avgrenset av en øvre frekvensgrense eller modellstørrelsen og løsningen gjøres størrelsesordener raskere sammenlignet med FEM- eller BEM-løsninger.

Hvordan kan du fortelle hvordan produktet ditt virkelig høres ut ved å se på diagrammer og grafer fra simuleringen din? Du kan ikke. Men Simcenter gir deg muligheten til å lytte til produktet ditt før du bygger det.

Akustisk auralisering fordyper deg i et virtuelt akustisk miljø der du kan
evaluer den akustiske ytelsen til designene dine ved å lytte til simuleringsresultater i stedet for bare å se på plott og kurver. Du kan lage lyttescenarier basert på simulerte eller eksternt innspilte kilder og simulerte overføringsfunksjoner hentet fra enten FEM-, BEM- eller stråleakustikkløsninger. Med akustisk auralisering kan du visualisere de resulterende tidsdataene, lytte til scenariet og gjøre endringer i de enkelte sporene for å forbedre lydkvaliteten til produktet ditt. Du kan i tillegg kvantitativt evaluere lydkvaliteten basert på dedikerte lydstyrke- og skarphetsmålinger.