Akustična simulacija

Akustičke simulacije zahtevaju specijalizovane mogućnosti izvan standardnih mogućnosti modeliranja konačnih elemenata (FE). Često morate da modelirate stvari kao što su zapremina vazduha i područje na kojem želite da merite akustični pritisak. Simcenter pruža napredne funkcije koje su vam potrebne, kao što su površinsko omatanje, konveksno mrežiranje, zadebljanje mreže i mogućnost stvaranja hibridnih (heksa-tetra) mreža, kako bi vam pomoglo da ubrzate procese akustičkog mrežiranja više od tradicionalnih preprocesora. Dostupnost različitih modela materijala i za strukturu i za tečnost, kao i širok izbor strukturnih i akustičkih graničnih uslova i opterećenja, omogućava vam efikasno podešavanje analize.

Metoda konačnih elemenata (FEM) za akustičku analizu idealna je za simulaciju problema unutrašnje akustike. Pored toga što je FEM efikasnija metoda u pogledu brzine rešenja, omogućava vam da izvršite spojene vibro-akustičke analize koje uzimaju u obzir strukturne režime i zvučne izolacione materijale. FEM akustika se može lako koristiti i za rešavanje problema spoljne akustike, kao što je analiza zračenja buke za komponente pogonskog sklopa kao što su sistemi za indukciju vazduha, menjači ili potpuno električni pogonski jedinici.

Često se koristi za probleme spoljne akustike, metoda graničnih elemenata (BEM) idealna je za probleme koji uključuju veoma složenu geometriju koja može biti izazov za modeliranje za FEM metodu. BEM metoda pomaže u pojednostavljenju simulacije spoljne akustike jer je potrebna samo spoljna površinska mreža geometrije. Ovo pojednostavljuje i proces modeliranja i smanjuje stepene slobode u simulacionom modelu što će rezultirati lakšom analizom.

Aeroakustična buka izazvana protokom značajna je komponenta akustičkog potpisa vozila ili drugih proizvoda. Predviđanje i razumevanje mehanizama stvaranja buke, lokalizacija izvora zvuka, identifikacija puteva prenosa i predviđanje akustičnog odziva sistema su ključni za dobar akustički dizajn. Pomoću Simcenter-a možete steći sveobuhvatno razumevanje svojih predviđanja buke, omogućavajući vam da razvijete efikasne protivmere dizajna. Ovo osigurava da vaši proizvodi održavaju optimalan kvalitet zvuka i konkurentsku prednost na tržištu.

Primeri primena uključuju: buku od kanala grejanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) i sistema kontrole životne sredine (ECS), vozove i pantografe, ventilatore za hlađenje, propelere brodova i aviona i još mnogo toga.

Stvorite aero-akustičke izvore blizu turbulentnih tokova koji emituju buku izračunati iz CFD rešenja i izračunajte njihov akustični odgovor u spoljašnjem ili unutrašnjem okruženju. U aero-vibro-akustičkim primenama, turbulencije protoka se uvode verovatno i aerodinamički i aero-akustički pritisak na konstrukciju, koja reaguje vibracijom. Ove vibracije uzrokuju zračenje akustičnih talasa u okolnom vazduhu. Na primer, možete predvidjeti buku kabine unutar automobila i aviona zbog opterećenja vetrom koja deluju na prozore vozila i konstrukcijsko telo. Opterećenja pritiska na početku ovih analiza mogu doći iz CFD rešenja ili iz skupa takozvanih modela turbulentnih graničnih slojeva, uključenih u softver.

Kada akustički problemi koje treba da rešite uključuju veoma velike geometrije ili vrlo visoke frekvencije, tada FEM i BEM rešenja postaju preskupa za rešavanje.

Akustika zraka se koristi za predviđanje akustičkih odgovora do veoma visokih frekvencija i za veoma velike geometrije, kako u zatvorenim tako i u neograničenim domenima. Za razliku od FEM ili BEM akustičnih rešača, akustika zraka iskorištava činjenicu da se pri visokim Helmholtzovim brojevima širenje zvuka može simulirati praćenjem zraka (tehnika koja se takođe koristi za simulaciju visokofrekventne elektromagnetike i osvetljenja). Zbog toga je potrebno samo da mreža pravilno predstavlja topologiju proizvoda, a ne finu diskretizaciju domena. Kao rezultat toga, rešenje nije ograničeno gornjom granicom frekvencije ili veličinom modela, a rešavanje se vrši redovima veličine brže u poređenju sa FEM ili BEM rešenjima.

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

Auralizacija akustike uranja vas u virtuelno akustično okruženje gde možete
procenite akustičke performanse svojih dizajna slušajući rezultate simulacije, a ne samo gledajući grafikone i krivine. Možete kreirati scenarije slušanja na osnovu simuliranih ili spolja snimljenih izvora i simuliranih funkcija prenosa dobijenih iz FEM, BEM ili rešenja za akustiku zraka. Pomoću auralizacije akustike možete vizuelizovati rezultirajuće vremenske podatke, slušati scenario i izvršiti promene na pojedinačnim numere kako biste poboljšali kvalitet zvuka vašeg proizvoda. Možete dodatno kvantitativno proceniti kvalitet zvuka na osnovu namenskih metrika glasnosti i oštrine.