声学模拟

声学仿真需要标准有限元 (FE) 建模能力之外的专业功能。通常，您需要对诸如风量和要测量声压的区域之类的事物进行建模。Simcenter 提供您需要的高级功能，例如表面包裹、凸面网格划分、网格增厚以及创建混合（六边形）网格的功能，可帮助您比传统预处理器更快地加快声学网格划分过程。结构和流体的各种材料模型的可用性，以及各种各样的结构和声学边界条件和载荷，使您可以高效地设置分析。

声学分析的有限元法 (FEM) 非常适合模拟内部声学问题。除了有限元是求解速度方面更有效的方法外，它还允许您执行考虑结构模式和隔音材料的耦合振动声学分析。有限元声学也可以轻松地用于解决外部声学问题，例如对空气感应系统、变速箱或全电力驱动装置等动力总成部件进行噪声辐射分析。

边界元法 (BEM) 通常用于外部声学问题，非常适合涉及非常复杂的几何形状的问题，这些问题可能对有限元方法的建模构成挑战。BEM 方法有助于简化外部声学模拟，因为只需要几何体的外表面网格。这简化了建模过程并降低了仿真模型的自由度，从而简化了分析。

流体诱发的气动声学噪声是车辆或其他产品声学特征的重要组成部分。预测和理解噪声生成机制、定位声源、确定传输路径和预测系统声学响应是良好声学设计的关键。使用 Simcenter，您可以全面了解噪声预测，从而制定有效的设计对策。这可确保您的产品保持最佳音质并在市场上保持竞争优势。

示例应用包括：来自供暖、通风和空调 (HVAC) 和环境控制系统 (ECS) 管道、火车转向架和受电弓、冷却风扇、船舶和飞机螺旋桨等的噪音。

根据 CFD 解决方案创建靠近发噪声的湍流流的航空声学源，并计算其在外部或内部环境中的声学响应。在航空振动声学应用中，流体湍流可能是空气动力学压力和空气声学压力同时引入结构的，结构通过振动做出响应。这些振动会导致声波向周围空气辐射。例如，您可以预测由于风荷载作用在车辆窗户和结构车身上而导致的汽车和飞机内部的机舱噪音。这些分析开始时的压力载荷可以来自 CFD 解决方案，也可以来自软件中包含的一组所谓的湍流边界层模型。

当您需要解决的声学问题涉及非常大的几何形状或非常高的频率时，FEM 和 BEM 解决方案的解决成本就会变得过于昂贵。

射线声学用于预测封闭域和无界域中最高频率和超大几何形状的声学响应。与 FEM 或 BEM 声学解算器不同，射线声学利用了这样一个事实，即在较高的亥姆霍兹数下，可以通过射线追踪（该技术也用于模拟高频电磁学和照明）来模拟声音传播。因此，它只需要网格正确表示产品的拓扑，而不是域的精细离散化。因此，该解不受频率上限或模型大小的限制，与 FEM 或 BEM 解决方案相比，求解速度快了几个数量级。

通过查看仿真中的图表和图表，如何分辨出产品的真实面貌？你不能。但是，Simcenter 使您能够在构建产品之前先聆听您的产品。

Acoustics Auralization 让你沉浸在虚拟声学环境中，你可以
通过聆听仿真结果来评估设计的声学性能，而不仅仅是查看绘图和曲线。您可以根据模拟或外部记录的源以及从 FEM、BEM 或射线声学解决方案中获得的模拟传递函数来创建聆听场景。通过声学听觉，您可以对生成的时间数据进行可视化，聆听场景并更改各个音轨以改善产品的音质。此外，您还可以根据专用的响度和清晰度指标对音质进行定量评估。