全頻段
關注創建者：貍叔VAONE 創建時間：2019-04-03
全頻段的實例教程
全頻段振動噪聲解決方案
http://tech.caenet.cn/Article2607.html
本文介紹了有限元法（ＦＥＭ）、統計能量法（ＳＥＡ）以及ＦＥ．ＳＥＡ混合法的基本原理和適用范圍，并應用ＶＡＯｎｅ軟件求解了低頻、中頻與高頻段高速船艙室噪聲，實現了高速船艙室噪聲問題的全頻段預報分析，并與相同船型實測值相比較，表明仿真是合理可行的。。通過仿真預報得到了各艙室的噪聲水平、分布特性以及噪聲頻譜中主要成分的頻率點。
高速船全頻段艙室噪聲預報與控制方法的研究.pdf
圖2 原始狀態下二維光子晶體全頻段透射率仿真及禁帶頻率下電場分布圖
為進一步探究光子晶體禁帶效應產生機制，通過Comsol軟件對特定頻段下電場分布狀態進行分析，分析結果如圖3所示。在高透過率頻率下，電場實現從發射端到吸收端的穿透分布，展現透過率“開”狀態。而在禁帶頻率下，電場僅集中于發射端，無法實現穿透，進而展現透過率“關”狀態。
圖3 原始狀態下二維光子晶體不同頻率下電場分布圖
通過在光子晶體結構中設置等離子體點缺陷，對該結構在6 GHz~16.2 GHz下的響應行為進行仿真分析，結果如圖4所示。仿真結果表明該結構在兩個禁帶頻段中的9 GHz和15.4 GHz附近出現了明顯的特征透過峰，實現了高效的電磁調制性能。
圖4基于等離子體二維點缺陷的光子晶體全頻段透射率仿真
為進一步解析該調制理論，本文對特征頻率下電場分布進行了仿真，仿真結果如圖5所示。設置點缺陷時該結構在9 GHz下，電場由原來的集中于發射端轉移為等離子體周圍聚集，從而增加了電磁波穿透強度，進而在該頻率附近產生較強的特征透射峰，15.4 GHz下亦是如此。
圖5 點缺陷狀態下二維光子晶體不同頻率電場分布圖
本文基于Comsol軟件介紹了在光子晶體中設置點缺陷的理論和仿真方法，為提高調制效率及靈活性提供了些許借鑒，希望對微結構電磁調制器件的開發設計提供一定幫助。
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展開 其中前兩項為單頻率的模態貢獻量分析，而后面若干項則可考察全頻段/指定頻段內的模態貢獻量分析。
1） 單頻率分析
單頻率分析中，可分析某個頻率點上，哪些模態對其貢獻量最大，或者這個頻率點的響應由哪些模態所決定。比方說下面的頻響曲線中，考察33Hz處響應的模態成分時：
通過模態貢獻量分析，設置輸出前10個最大貢獻量的模態
這里需要關注Complex component=Projected/Magnitude。
由于貢獻量是復數，所以考慮貢獻時，不能僅僅考慮其大小數值，還要考慮相位角。只有在投影到總響應時，才能反應該模態貢獻量對響應的真實影響。選擇Project即按照不同模態貢獻量投影到總響應上的分量進行排序。
在第一種顯示方式即直方圖中：
可以看到圖中直方圖有In phase 和 Out of Phase兩類。其中In phase 指正貢獻量，即該模態貢獻量方向投影到響應的正方向上，增大該模態貢獻量，響應增加，Out of phase 指負貢獻量，即該模態貢獻量方向投影到響應的負方向上，增大該模態貢獻量，響應降低。 在本例中，第22階模態 即 306Hz的模態對33Hz處響應有最大正貢獻量，而第25階模態即317Hz處有最大負貢獻量 。而當我們選擇Complex component=Magnitue時，可以看到他是按照幅值進行排序的。
2）全頻段分析
全頻段模態貢獻量分析與單頻率點相似，常用3D極坐標圖等來做后處理，如下：
藍色曲線對應總響應部分，綠色等曲線對應各階模態貢獻量。
展開 三、Simcenter Acoustics 仿真工具介紹
·Simcenter 3D繼承了Virtual lab高級聲學模塊，幾乎涵蓋了所有的成熟聲學仿真方法，針對大尺度模型、全頻段、多種聲源類型問題均具有詳細解決方案。
·Simcenter 3D沿用NX高級幾何建模功能，基于NX Nastran強大的結構強度、剛度、模態、振動分析功能，通過整合流體、聲學、電磁等工程仿真軟件，實現從仿真驗證設計到仿真驅動設計轉變。
·Simcenter 3D軟件提供工作平臺導航功能，通過相應菜單可以在設計、建模、和仿真功能模塊之間進行任意切換，還能調用諸多其它仿真軟件內核進行求解。
·Simcenter 3D平臺集成了結構動力學模塊和聲學模塊，能直接進行結構振動聲輻射聯合仿真。Simcenter 3D平臺提供多種仿真接口，通過調用結構、流體仿真結果，可實現繞流噪聲和流固耦合聲輻射的計算。
·Simcenter 3D平臺的開放體系架構(支持多種編程語言C/ C++、VB、C#、Java和Python) 為客戶化定制提供便利。
·Simcenter 3D平臺繼承了Virtual lab中的實驗和仿真混合建模及仿真分析功能，使其同時具有實驗的可靠性和仿真的便捷性。
四、水下聲輻射仿真方案
4.1結構振動輻射聲仿真
由于聲源是結構輻射面的振動信息，因此艦船結構振動聲輻射仿真比較合適的方法是聲學邊界元法。針對內外聲場封閉或聯通的問題，分別提供直接聲學邊界元法和間接聲學邊界元法，針對實際尺度模型提供多級子快速邊界元方法。本文考慮的是一般的外場聲輻射問題，所采用的方法為直接聲學邊界元法。
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全頻段的最新內容
這套測試體系完整覆蓋：</p><ul><li><strong>機械可靠性測試：</strong>沖擊、振動、跌落測試（模擬日常使用意外與運輸場景沖擊）</li><li><strong>環境適應性測試：</strong>寬溫域、高濕度環境耐受性測試，耐腐蝕測試</li><li><strong>電氣性能測試：</strong>前置放大器電磁場耐受性測試，全頻段頻率響應穩定性測試</li></ul><p>
其核心架構支持聲學 - 結構振動（Vibro-Acoustics）、氣動聲學（Aero-Acoustics）、流體 - 聲學耦合等多場景仿真，可精準模擬從低頻結構振動輻射噪聲到高頻氣動噪聲的全頻段聲學行為。
AR 眼鏡硬件可靠性測試方法11個月前
（三）振動測試：模擬運動中的機械應力
測試參數：
通過振動臺施加 5-2000Hz 頻率范圍的正弦或隨機振動，振幅根據使用場景設定（如跑步場景模擬 5-50Hz 低頻振動，工業場景需覆蓋全頻段），持續測試 4-8 小時。
檢測要點：
光學系統穩定性：投影圖像是否出現抖動、重影；
零部件緊固性：螺絲、連接器等是否松動，傳感器模塊是否移位。
可以幫助企業實現整車全頻段聲學包的開發，主動行人警示音系統以及通過噪聲的設計，車身、車門等附件模態分析和優化，基于仿真的路面不平順引起的車內噪聲一體式分析以及動力總成的NVH設計和聲學封裝優化；特別是針對車內NVH的全頻段仿真，?？怂箍捣抡娣桨缚梢曰谝惶譔astran有限元模型，實現有限元方法、虛擬統計能量方法的自動建模和分析，實現仿真結果從低頻到高頻準確過渡。
圖4基于等離子體二維點缺陷的光子晶體全頻段透射率仿真
為進一步解析該調制理論，本文對特征頻率下電場分布進行了仿真，仿真結果如圖5所示。設置點缺陷時該結構在9 GHz下，電場由原來的集中于發射端轉移為等離子體周圍聚集，從而增加了電磁波穿透強度，進而在該頻率附近產生較強的特征透射峰，15.4 GHz下亦是如此。
AICFD 2024R1針對風噪問題進行數值格式的優化，四千萬級別網格的實車風噪仿真速度可比肩國外商軟，全頻段聲壓級與實測值接近，達到汽車行業使用標準。
圖7 AICFD數值格式優化：整車風噪計算
6）優化可壓縮算法：跨聲速可壓支持航空經典算例
AICFD 2024R1優化了可壓縮求解程序，增加了無反射邊界條件。
03
AVL eSUITE平臺電機仿真
AVL eSUITE 平臺中AVL EXCITE M軟件電機建模包含不同的建模深度，主要包含EMC0、EMC1、EMC2以及EMCM電機連接副，可從低頻到高頻全頻段覆蓋電機動力學仿真。具體各個連接副作用可持續關注后續技術貼，本期不進行詳細闡述。
方案3中傳遞損失的最大理論消聲量高達65 dB(A)，且在0～4000 Hz全頻段范圍內消聲能力均提升。說明兩個消聲器串聯后，其消聲能力得到相對應的提升。傳遞損失曲線的通過頻率得到提升，最低的傳遞損失量也能夠達到20 dB(A)，滿足消聲需求。
高速船全頻段艙室噪聲預報與控制方法的研究 [D]. 武漢理工大學碩士學位論文，2010，武漢.
[13]李峰,徐芹亮，騰瑤，張菁.統計能量法在船舶噪聲與振動控制中的應用[J].噪聲與振動控制, 2011.12(6): 152-155.
文章來源：安世亞太
三、Simcenter Acoustics 仿真工具介紹
·Simcenter 3D繼承了Virtual lab高級聲學模塊，幾乎涵蓋了所有的成熟聲學仿真方法，針對大尺度模型、全頻段、多種聲源類型問題均具有詳細解決方案。
