統(tǒng)計能量的案例
基于統(tǒng)計能量分析方法的工程車輛駕駛室聲學(xué)包優(yōu)化 附統(tǒng)計能量分析原理及其應(yīng)用下載
介于上面的缺點，人們開始使用統(tǒng)計的方法處理復(fù)雜的動態(tài)響應(yīng)特性。統(tǒng)計能量分析方法SEA（Statistical Energy Analysis），已被成功應(yīng)用于車輛的聲學(xué)、振動傳遞路徑分析，并可以準(zhǔn)確地進行各種結(jié)構(gòu)于車輛的振動、聲學(xué)預(yù)測。
本文針對某型工程車輛，應(yīng)用統(tǒng)計能量分析方法分析預(yù)測駕駛室司機耳旁噪聲，并對比試驗結(jié)果校核模型。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進行噪聲源分析，確定聲學(xué)包優(yōu)化方案，通過仿真與試驗方法確定優(yōu)化效果。
1 工程車輛駕駛室SEA模型的建立
1.1
統(tǒng)計能量分析基本原理
統(tǒng)計能量分析（
SEA
）是一種把研究對象劃分成子系統(tǒng)后，用功率流描述子系統(tǒng)間復(fù)雜作用關(guān)系的模型化分析方法。統(tǒng)計能量分析模型有
6
個基本假設(shè)：（
1
）模型的子系統(tǒng)間是線性守恒的耦合，不存在非保守性質(zhì)的耦合特征；（
2
）能量是在具有共振頻率的子系統(tǒng)之間流動；（
3
）子系統(tǒng)受到的激勵為互不相關(guān)的寬帶隨機激勵，統(tǒng)計上獨立，具有模態(tài)非相干性；（
4
）在一個子系統(tǒng)中，固定頻帶內(nèi)所有共振的模態(tài)能量均分；（
5
）互易性原理適應(yīng)于不同子系統(tǒng)間；（
6
）任兩個子系統(tǒng)間的能量流與振動時耦合的子系統(tǒng)間的能量成正比。
1.2 SEA
模型建立及加載
在仿真軟件中建立駕駛室的
SEA
模型，是功率流平衡方程在具體結(jié)構(gòu)上的形象化。對某工程車輛駕駛室的三維模型進行簡化，忽略后視鏡、孔洞、凸塊等細小特征。將駕駛室車身鈑金件、前后擋風(fēng)玻璃、地板等部件建立為面板子系統(tǒng)。最終的駕駛室
SEA
模型如圖
1
所示，包含
742
個板結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)。
圖1 駕駛室SEA模型板結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)
駕駛室聲學(xué)包是通過計算駕駛員頭部所在聲腔的平均聲壓來衡量其聲學(xué)性能的。
展開 MSC Nastran與Actran聯(lián)合實現(xiàn)中高頻統(tǒng)計能量分析
針對這種中高頻的振動問題，則適合采用統(tǒng)計能量法進行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動噪聲分析、以及統(tǒng)計能量分析等多種功能。
統(tǒng)計能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗。而Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進行拓展。如下圖所示車門模型，計算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計算時間30min，而計算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計算時間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計算精度的前提下大大提高計算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計能量法可以完美的解決上述中高頻振動分析問題。
但是，也有很多用戶對MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型則略顯繁瑣。因此針對上述情況，MSC Nastran 2022.4版本推出一項新功能，可以使不太熟悉Actran操作的用戶對MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型稍加修改就可以直接提交Actran進行統(tǒng)計能量分析計算，而無需重新創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型，從而大大降低了統(tǒng)計能量分析的使用門檻，提高分析效率。
下面通過一個簡單的模型來說明這一功能的操作步驟。
創(chuàng)建MSC Nastran SOL103模態(tài)分析文件
上圖為一個簡單的模型。圖中兩個平板，中間采用RBE2連接。首先針對這個模型創(chuàng)建模態(tài)分析SOL103的計算模型文件。
展開 設(shè)計仿真 | MSC Nastran與Actran聯(lián)合實現(xiàn)中高頻統(tǒng)計能量分析
針對這種中高頻的振動問題，則適合采用統(tǒng)計能量法進行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動噪聲分析、以及統(tǒng)計能量分析等多種功能。
統(tǒng)計能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗。而Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進行拓展。如下圖所示車門模型，計算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計算時間30min，而計算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計算時間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計算精度的前提下大大提高計算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計能量法可以完美的解決上述中高頻振動分析問題。
但是，也有很多用戶對MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型則略顯繁瑣。因此針對上述情況，MSC Nastran 2022.4版本推出一項新功能，可以使不太熟悉Actran操作的用戶對MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型稍加修改就可以直接提交Actran進行統(tǒng)計能量分析計算，而無需重新創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型，從而大大降低了統(tǒng)計能量分析的使用門檻，提高分析效率。
下面通過一個簡單的模型來說明這一功能的操作步驟。
01
創(chuàng)建MSC Nastran SOL103模態(tài)分析文件
上圖為一個簡單的模型。圖中兩個平板，中間采用RBE2連接。首先針對這個模型創(chuàng)建模態(tài)分析SOL103的計算模型文件。
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針對這種中高頻的振動問題，則適合采用統(tǒng)計能量法進行仿真分析。Actran作為一款功能全面、方法先進的聲學(xué)分析軟件，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析、流動噪聲分析、以及統(tǒng)計能量分析等多種功能。
統(tǒng)計能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗。而Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計算得到這些參數(shù)，并可以通過外插的方式將其向高頻段進行拓展。如下圖所示車門模型，計算到2kHz，需要采用8mm的網(wǎng)格，計算時間30min，而計算到8kHz，則需要4mm的網(wǎng)格，計算時間8h。
采用Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)，從而在幾乎不損失計算精度的前提下大大提高計算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計能量法可以完美的解決上述中高頻振動分析問題。
但是，也有很多用戶對MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型則略顯繁瑣。因此針對上述情況，MSC Nastran 2022.4版本推出一項新功能，可以使不太熟悉Actran操作的用戶對MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型稍加修改就可以直接提交Actran進行統(tǒng)計能量分析計算，而無需重新創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型，從而大大降低了統(tǒng)計能量分析的使用門檻，提高分析效率。
下面通過一個簡單的模型來說明這一功能的操作步驟。
01
創(chuàng)建MSC Nastran SOL103模態(tài)分析文件
上圖為一個簡單的模型。圖中兩個平板，中間采用RBE2連接。首先針對這個模型創(chuàng)建模態(tài)分析SOL103的計算模型文件。
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如何統(tǒng)計切削、碎片的數(shù)量及能量？
以以下模型進行模型說明及示意：
內(nèi)嵌cohesive單元的塊體沖擊剛性地板，需要統(tǒng)計沖擊后碎塊的數(shù)量及能量等數(shù)據(jù)
不同時刻的結(jié)果如下：
初始時刻
結(jié)果統(tǒng)計：
采用python對結(jié)果進行后處理，統(tǒng)計碎片的數(shù)量 碎片動能等數(shù)據(jù)
最后時刻 塊體受沖擊分為了三塊 我們可采用代碼進行提取結(jié)果
部分代碼縮略圖，，如需要代碼或相關(guān)類型開發(fā)可qq1871858827
Siemens PLM Software高頻振動聲學(xué)仿真解決方案專項培訓(xùn)邀請函
有限元、邊界元、聲線法和統(tǒng)計能量分析相結(jié)合，可以為當(dāng)前各重要工業(yè)部門聲振問題提_供最完整的解決方案。
所謂的高頻并不是簡單依據(jù)絕對分析頻率的數(shù)值高低來界定，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)密度來劃分，只有當(dāng)模態(tài)密集到一定程度并符合統(tǒng)計假設(shè)才能成為高頻問題。列舉典型的高頻統(tǒng)計能量分析應(yīng)用范圍如下：
? 飛機全機的艙內(nèi)高頻噪聲（大于150Hz）
? 列車全車艙內(nèi)部高頻噪聲（大于200Hz）
? 衛(wèi)星發(fā)射和分離過程中的噪聲（大于600Hz）
? 船舶噪聲（大于100Hz）
? 車內(nèi)關(guān)于聲學(xué)包和車身設(shè)計的中高頻噪聲（大于300Hz）
? 卡車、客車內(nèi)部更高頻率的噪聲（大于200Hz）
與有限元和邊界元不同，統(tǒng)計能量分析方法不需要劃分網(wǎng)格，而是把系統(tǒng)離散為若干大的組件或子系統(tǒng)（門、地板、頂部、空腔…），并模擬各個子系統(tǒng)之間的振動聲學(xué)能量流動。統(tǒng)計能量分析對如下情況特別有用：
? 高頻（模態(tài)密集）的振動聲學(xué)問題
? 概念階段，不具有設(shè)計細節(jié)時（CAD、有限元網(wǎng)格）
技術(shù)特點：
?
SEA+（N-P05.00.1）：統(tǒng)計能量分析的核心產(chǎn)品，用于創(chuàng)建、運行和后處理統(tǒng)計能量分析模型。對于統(tǒng)計能量模型的創(chuàng)建，支持三維網(wǎng)絡(luò)顯示功能，支持各種單元類型（梁、板、曲殼、空腔等）和單元間的連接（點、線、面連接、聲泄露等），并支持最廣泛的振動和聲源庫：從標(biāo)準(zhǔn)振動能量輸入、到高度復(fù)雜的湍流邊界層等等。SEA+產(chǎn)品的核心功能和獨特價值正在于這些庫：功能強大且經(jīng)過系統(tǒng)的驗證，內(nèi)嵌了最豐富的先進技術(shù)。在后處理模式中，可以將標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果可視化，如振動級和聲壓級。此外，功率流圖表可以給出更多振動能量如何在系統(tǒng)內(nèi)部流動的信息，能夠更加有效地優(yōu)化振動噪聲行為。
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有限元、邊界元、聲線法和統(tǒng)計能量分析相結(jié)合，可以為當(dāng)前各重要工業(yè)部門聲振問題提-供最完整的解決方案。
所謂的高頻并不是簡單依據(jù)絕對分析頻率的數(shù)值高低來界定，而是根據(jù)結(jié)構(gòu)的模態(tài)密度來劃分，只有當(dāng)模態(tài)密集到一定程度并符合統(tǒng)計假設(shè)才能成為高頻問題。列舉典型的高頻統(tǒng)計能量分析應(yīng)用范圍如下：
·飛機全機的艙內(nèi)高頻噪聲（大于150Hz）
·列車全車艙內(nèi)部高頻噪聲（大于200Hz）
·衛(wèi)星發(fā)射和分離過程中的噪聲（大于600Hz）
·船舶噪聲（大于100Hz）
· 車內(nèi)關(guān)于聲學(xué)包和車身設(shè)計的中高頻噪聲（大于300Hz）
·卡車、客車內(nèi)部更高頻率的噪聲（大于200Hz）
與有限元和邊界元不同，統(tǒng)計能量分析方法不需要劃分網(wǎng)格，而是把系統(tǒng)離散為若干大的組件或子系統(tǒng)（門、地板、頂部、空腔…），并模擬各個子系統(tǒng)之間的振動聲學(xué)能量流動。統(tǒng)計能量分析對如下情況特別有用：
·高頻（模態(tài)密集）的振動聲學(xué)問題
·概念階段，不具有設(shè)計細節(jié)時（CAD、有限元網(wǎng)格）
技術(shù)特點：
·SEA+（N-P05.00.1）：統(tǒng)計能量分析的核心產(chǎn)品，用于創(chuàng)建、運行和后處理統(tǒng)計能量分析模型。對于統(tǒng)計能量模型的創(chuàng)建，支持三維網(wǎng)絡(luò)顯示功能，支持各種單元類型（梁、板、曲殼、空腔等）和單元間的連接（點、線、面連接、聲泄露等），并支持最廣泛的振動和聲源庫：從標(biāo)準(zhǔn)振動能量輸入、到高度復(fù)雜的湍流邊界層等等。SEA+產(chǎn)品的核心功能和獨特價值正在于這些庫：功能強大且經(jīng)過系統(tǒng)的驗證，內(nèi)嵌了最豐富的先進技術(shù)。在后處理模式中，可以將標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果可視化，如振動級和聲壓級。此外，功率流圖表可以給出更多振動能量如何在系統(tǒng)內(nèi)部流動的信息，能夠更加有效地優(yōu)化振動噪聲行為。
展開 案例分享 | 斯堪尼亞公交車：Actran NVH新功能提高了通勤者的舒適度
從有限元到統(tǒng)計能量
“有了Actran 虛擬統(tǒng)計能量方法，我們現(xiàn)有的有限元模型能夠被重新利用，這對于我們來說是最好的狀態(tài)。” Per Olof Berglund，斯堪尼亞巴士高級NVH CAE工程師說道。使用Actran SEA模塊和虛擬統(tǒng)計能量方法，CAE工程師確實能夠使用他們現(xiàn)有的有限元聲振耦合模型（模態(tài)振性和特征值）去創(chuàng)建一個統(tǒng)計能量模型。這不需要通過實驗或者解析公式即可建立統(tǒng)計能量模型。
圖1-MSC Nastran有限元和ActranSEA模型
振動聲學(xué)響應(yīng)預(yù)測
使用MSC Nastran提取的結(jié)構(gòu)和聲學(xué)模態(tài)創(chuàng)建巴士完整的聲振耦合SEA模型。在Actran圖形界面中根據(jù)有限元單元屬性號和結(jié)構(gòu)的材料以及形狀劃分子系統(tǒng)，用來創(chuàng)建統(tǒng)計能量矩陣。
圖2-創(chuàng)建Actran虛擬統(tǒng)計能量模型需要的輸入
Actran的統(tǒng)計能量方法模塊提供了從現(xiàn)有的低中頻響應(yīng)到中高頻響應(yīng)的平滑過渡。工程師能夠讓他們的工作更有價值，同時在創(chuàng)建準(zhǔn)確的統(tǒng)計能量模型時沒有對幾何結(jié)構(gòu)形狀的任何限制。
圖3-整個巴士結(jié)構(gòu)上的能量-模態(tài)頻響（藍色）和虛擬統(tǒng)計能量響應(yīng)（紅色）
Actran通過外插值功能，在更短的時間里獲得更高頻的SEA參數(shù)。計算得到整個關(guān)心頻段中的能量級、動能和平均聲壓級。
展開 新能源汽車整車中頻NVH仿真難點及對策
這兩部分在工程中分別采用有限元法（FEA）和統(tǒng)計能量法（SEA）進行仿真分析。對于中頻部分（350Hz-1KHz）車內(nèi)噪聲，由于并不明顯，大多數(shù)單位并沒有做特殊關(guān)注。
圖1 有限元法（FEA）模型和統(tǒng)計能量法（SEA）模型
新能源汽車，尤其是純電動汽車，由于沒有了低頻發(fā)動機噪聲的掩蔽效應(yīng)、以及本身電驅(qū)動總成存在的嘯叫，中頻部分的NVH問題會凸顯出來。
目前對于中頻部分（350Hz-1KHz）車內(nèi)噪聲的分析也成為一個關(guān)注點。
相比于低頻主要為結(jié)構(gòu)聲路徑、高頻主要為空氣聲路徑，中頻噪聲同時包括了結(jié)構(gòu)聲和空氣聲兩部分。
對于這部分的問題采用有限元法（FEA）或統(tǒng)計能量法（SEA）都將不再適用。
首先，有限元法（FEA）隨著分析頻率提高要求網(wǎng)格細化，同時也會增大誤差。
有限元法在計算整車NVH問題時計算成本也會隨著分析頻率提高大幅提高。
統(tǒng)計能量法（SEA）是基于弱耦合假設(shè)建立的，但在中頻范圍車身板件有些還是以強耦合方式連接。
因此強行采用傳統(tǒng)統(tǒng)計能量法（SEA）進行中頻分析將會增大仿真的誤差。
圖2 整車中頻NVH應(yīng)用分類
Simcenter SEA+結(jié)合中頻NVH仿真的需求，采用針對性的技術(shù)將有限元數(shù)據(jù)和統(tǒng)計能量方法有機結(jié)合，幫助解決整車中頻NVH仿真中空氣聲和結(jié)構(gòu)聲精細化建模仿真的難題。其中主要包括下面幾個方面：
中頻子系統(tǒng)自動劃分
結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)及連接參數(shù)準(zhǔn)確確定
基于非共振能量理論的隔聲量計算
中頻子系統(tǒng)自動劃分
為了保證統(tǒng)計能量法在中頻范圍分析的準(zhǔn)確性，需要確保在中頻段的子系統(tǒng)劃分的精度。
展開 【12月14-16日 上海】VA One基礎(chǔ)與整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
VA One把有限元分析（FEA），邊界元分析（BEM），統(tǒng)計能量分析（SEA）及其混合分析集中于一個易于進行模擬的環(huán)境。同時，VA One提供有限元、邊界元和統(tǒng)計能量分析一種嚴格的耦合形式，能夠統(tǒng)一而可靠地進行全頻譜范圍的求解。
目前，整車性能的提升越來越關(guān)注聲學(xué)包吸隔聲性能的改善，尤其新能源汽車關(guān)注的重點也轉(zhuǎn)向聲學(xué)包性能的提升。VA One是進行整車聲學(xué)包仿真的不二選擇，因此學(xué)習(xí)如何使用VA One進行整車聲學(xué)包的建模與仿真優(yōu)化至關(guān)重要。技術(shù)鄰特舉辦《VA One基礎(chǔ)與整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解統(tǒng)計能量分析理論進行高頻分析的原理；
（二）、掌握采用邊界元、混合法、統(tǒng)計能量法進行全頻段分析的方法；
（三）、掌握整車統(tǒng)計能量建模和仿真對標(biāo)的技巧；
（四）、培養(yǎng)獨立進行整車聲學(xué)分析并解決工程問題的能力。
二、講師簡介
貍叔，碩士，主機廠NVH分析專家，精通VA One軟件，負責(zé)聲學(xué)包性能開發(fā)和管控，具有多年整車聲學(xué)包開發(fā)經(jīng)驗，主導(dǎo)及參與多款車型聲學(xué)包仿真優(yōu)化分析及性能提升項目，發(fā)表論文7篇，發(fā)明專利2項，省級創(chuàng)新1項，技術(shù)服務(wù)咨詢經(jīng)驗豐富，涉及軟件基礎(chǔ)培訓(xùn)、整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)、氣動噪聲仿真分析培訓(xùn)、隔聲性能高級分析培訓(xùn)、聲輻射分析培訓(xùn)等專項培訓(xùn)，能夠完整提供聲學(xué)包相關(guān)問題點解決方案。
三、時間地點
2019年12月14-16日（三天） 上海
四、課程大綱：
五、培訓(xùn)費用
1、3980元/人，含培訓(xùn)費、會務(wù)費、資料費、午餐費及證書費；培訓(xùn)提供午餐，其余食宿自理。
2、培訓(xùn)需自帶電腦，我們會提供安裝包及安裝教程。
3、持本人學(xué)生證或教師證享有8.5折優(yōu)惠。
4、同單位報名2人享9折優(yōu)惠，3人以上（含）享8.5折優(yōu)惠。
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目前，整車性能的提升越來越關(guān)注聲學(xué)包吸隔聲性能的改善，尤其新能源汽車關(guān)注的重點也轉(zhuǎn)向聲學(xué)包性能的提升。VA One是進行整車聲學(xué)包仿真的不二選擇，因此學(xué)習(xí)如何使用VA One進行整車聲學(xué)包的建模與仿真優(yōu)化至關(guān)重要。技術(shù)鄰特舉辦《VA One基礎(chǔ)與整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解統(tǒng)計能量分析理論進行高頻分析的原理；
（二）、掌握采用邊界元、混合法、統(tǒng)計能量法進行全頻段分析的方法；
（三）、掌握整車統(tǒng)計能量建模和仿真對標(biāo)的技巧；
（四）、培養(yǎng)獨立進行整車聲學(xué)分析并解決工程問題的能力。
二、講師簡介
貍叔，碩士，主機廠NVH分析專家，精通VA One軟件，負責(zé)聲學(xué)包性能開發(fā)和管控，具有多年整車聲學(xué)包開發(fā)經(jīng)驗，主導(dǎo)及參與多款車型聲學(xué)包仿真優(yōu)化分析及性能提升項目，發(fā)表論文7篇，發(fā)明專利2項，省級創(chuàng)新1項，技術(shù)服務(wù)咨詢經(jīng)驗豐富，涉及軟件基礎(chǔ)培訓(xùn)、整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)、氣動噪聲仿真分析培訓(xùn)、隔聲性能高級分析培訓(xùn)、聲輻射分析培訓(xùn)等專項培訓(xùn)，能夠完整提供聲學(xué)包相關(guān)問題點解決方案。
三、時間地點
2019年12月14-16日（三天） 上海
四、課程大綱：
五、培訓(xùn)費用
1、3980元/人，含培訓(xùn)費、會務(wù)費、資料費、午餐費及證書費；培訓(xùn)提供午餐，其余食宿自理。
2、培訓(xùn)需自帶電腦，我們會提供安裝包及安裝教程。
3、持本人學(xué)生證或教師證享有8.5折優(yōu)惠。
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各企事業(yè)單位：
VA One把有限元分析（FEA），邊界元分析（BEM），統(tǒng)計能量分析（SEA）及其混合分析集中于一個易于進行模擬的環(huán)境。同時，VA One提供有限元、邊界元和統(tǒng)計能量分析一種嚴格的耦合形式，能夠統(tǒng)一而可靠地進行全頻譜范圍的求解。
目前，整車性能的提升越來越關(guān)注聲學(xué)包吸隔聲性能的改善，尤其新能源汽車關(guān)注的重點也轉(zhuǎn)向聲學(xué)包性能的提升。VA One是進行整車聲學(xué)包仿真的重要工具，因此學(xué)習(xí)如何使用VA One進行整車聲學(xué)包的建模與仿真優(yōu)化至關(guān)重要。技術(shù)鄰特舉辦《VA One基礎(chǔ)與整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
（一）、理解統(tǒng)計能量分析理論進行高頻分析的原理；
（二）、掌握采用邊界元、混合法、統(tǒng)計能量法進行全頻段分析的方法；
（三）、掌握整車統(tǒng)計能量建模和仿真對標(biāo)的技巧；
（四）、培養(yǎng)獨立進行整車聲學(xué)分析并解決工程問題的能力。
二、講師簡介
貍叔，碩士，主機廠NVH分析專家，精通VA One軟件，負責(zé)聲學(xué)包性能開發(fā)和管控，具有多年整車聲學(xué)包開發(fā)經(jīng)驗，主導(dǎo)及參與多款車型聲學(xué)包仿真優(yōu)化分析及性能提升項目，發(fā)表論文7篇，發(fā)明專利2項，省級創(chuàng)新1項，技術(shù)服務(wù)咨詢經(jīng)驗豐富，涉及軟件基礎(chǔ)培訓(xùn)、整車聲學(xué)包開發(fā)培訓(xùn)、氣動噪聲仿真分析培訓(xùn)、隔聲性能高級分析培訓(xùn)、聲輻射分析培訓(xùn)等專項培訓(xùn)，能夠完整提供聲學(xué)包相關(guān)問題點解決方案。
三、時間地點
2019年12月14-16日（三天） 上海
四、課程大綱：
五、培訓(xùn)費用
1、3980元/人，含培訓(xùn)費、會務(wù)費、資料費、午餐費及證書費；培訓(xùn)提供午餐，其余食宿自理。
2、培訓(xùn)需自帶電腦，我們會提供安裝包及安裝教程。
3、持本人學(xué)生證或教師證享有8.5折優(yōu)惠。
4、同單位報名2人享9折優(yōu)惠，3人以上（含）享8.5折優(yōu)惠。
展開 中高頻噪聲仿真的新科技—自主研發(fā)能量有限元軟件ProNas綜述
在當(dāng)前解決中高頻噪聲的幾種主要理論方法中，ProNas能量有限元方法作為一種全新的可行有效的中高頻噪聲控制理論，具有較強的理論和應(yīng)用價值。
ProNas能量有限元方法克服了統(tǒng)計能量分析和能量有限元方法的不足之處，可用于求解強耦合、大阻尼等非保守系統(tǒng)，在降低工程應(yīng)用人員的操作難度，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期等方面都表現(xiàn)了極大的優(yōu)勢；并且，其核心算法，保證了仿真的精度與求解效率。在中高頻噪聲控制領(lǐng)域，ProNas能量有限元方法很值得期待。
基于ProNas能量有限元方法，安世亞太聯(lián)合國際最先進的中高頻專家資源共同開發(fā)了擁有國內(nèi)自主軟件著作權(quán)的中高頻噪聲仿真分析軟件ProNas，助力解決中高頻噪聲控制難題。作為振動噪聲工程界新一代前沿技術(shù)的代表，ProNas成功的破解了傳統(tǒng)中高頻方法面臨的困境。
ProNas能量有限元方法產(chǎn)生的背景
當(dāng)前，解決中高頻噪聲有幾種主要理論方法：統(tǒng)計能量分析方法、能量有限元方法及ProNas能量有限元方法。
統(tǒng)計能量分析是一種用于較寬頻率范圍內(nèi)的隨機噪聲的統(tǒng)計方法。但統(tǒng)計能量分析的應(yīng)用有大量前提假設(shè)，且統(tǒng)計能量分析不能保證子系統(tǒng)的空間變量信息的完整性，子系統(tǒng)的劃分需要一定的經(jīng)驗，不易進行實際結(jié)構(gòu)形態(tài)的設(shè)計與優(yōu)化。在這樣的背景下，能量有限元方法產(chǎn)生了。
能量有限元方法以波動理論為基礎(chǔ)，將結(jié)構(gòu)離散，在單元之間建立能量密度的關(guān)系方程，求解得到結(jié)構(gòu)上所有點的能量密度響應(yīng)信息。能量有限元方法在結(jié)構(gòu)突變處引入大量重復(fù)節(jié)點及能量密度，計算效率上得不到平衡。而且，目前的能量有限元方法在結(jié)構(gòu)振動及聲輻射問題上的應(yīng)用還局限在簡單的問題上。
ProNas能量有限元方法應(yīng)需而生。
展開 自主CAE | PERA SIM聲學(xué)解決方案綜述
但在中頻段，分析模型面臨模態(tài)密度不足的問題；而在高頻段結(jié)果取決于模態(tài)分析的精度，無法考慮每個子系統(tǒng)內(nèi)能量密度的變化；并且，該方法阻尼需是均勻的，內(nèi)損耗因子和耦合損耗因子也一直沒有系統(tǒng)成熟的理論。因此，在解決中高頻振動噪聲問題，統(tǒng)計能量分析的發(fā)揮受到極大限制。
能量有限元（EFEA）是基于波動理論的功率流方法，對結(jié)構(gòu)模態(tài)密度沒有要求，分析頻段可以擴展到中、高頻段；且能量控制方程是二階偏微分方程，可以利用現(xiàn)有的有限元方法進行數(shù)值模擬。
PERA SIM ProNas能量有限元模塊，采用能量有限元和統(tǒng)計能量混合算法（EFEA-SEA技術(shù)），求解方程形式上和統(tǒng)計能量法極為相近，基于有限元模型解決中高頻振動噪聲問題，避免了冗長的子系統(tǒng)建模和模態(tài)密度反復(fù)判斷的過程，大大節(jié)省工程設(shè)計人員的建模時間。同時，基于完全Biot理論，可以研究聲學(xué)包性能，解決結(jié)構(gòu)噪聲失真度大的問題，使工程人員在設(shè)計初期能夠有效地進行工程預(yù)測和優(yōu)化。
2.PERA SIM聲學(xué)解決案例介紹
2.1 潛艇散射聲場計算
潛艇是在水下的隱蔽性作戰(zhàn)平臺，隱身無疑是非常重要的一個性能指標(biāo)，隱身性能好代表著難以被敵軍偵察到，可以更好的完成作戰(zhàn)任務(wù)，保護全艇人員的安全，目前探測潛艇最有效的技術(shù)還是聲吶。本案例用一個平面波模擬聲納發(fā)出的聲波，完成在水下聲場中，潛艇對水下入射聲場的影響。并將計算結(jié)果與專業(yè)的商用聲學(xué)分析軟件對比，驗證了國產(chǎn)自主PERA SIM的高精度計算。
展開 Hyundai現(xiàn)代輕卡駕駛室聲學(xué)包仿真與驗證
在現(xiàn)代卡車項目中，用戶有兩個目標(biāo)：
在保持成本不變的前提下，優(yōu)化聲學(xué)包，降低車內(nèi)聲壓級
在保持車內(nèi)聲學(xué)特性水平不變的前提下，降低聲學(xué)包成本
圖1 現(xiàn)代卡車測試車輛
樣車測試：
此項目的測試分析工作主要是為統(tǒng)計能量分析模型提供載荷數(shù)據(jù)，也就是運行工況下的聲源能量。使用Brüel & Kj?r公司傳遞路徑分析（SPC）軟件，找出對車內(nèi)聲學(xué)特性貢獻最大的源，以此驗證統(tǒng)計能量分析模型。經(jīng)過驗證后的模型，才可以用于下一步的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計。
圖2 整車傳遞路徑分析（SPC）測試，紅色為空氣聲源，綠色為結(jié)構(gòu)聲源
仿真分析：
統(tǒng)計能量分析方法（SEA）是分析中高頻聲學(xué)特性的重要方法。空間被分割成若干個獨立區(qū)域，聲音能量從聲源位置經(jīng)過各個獨立區(qū)域，傳遞至耳部位置。傳遞過程中，在區(qū)域內(nèi)部還考慮了內(nèi)部能量損耗。此項目使用了ESI公司的VA one軟件，對車內(nèi)車外噪聲進行了建模分析。
圖3 車內(nèi)噪聲統(tǒng)計能量分析模型
改善方案：
為了完成第一個目標(biāo)——同樣的成本、更好的性能——主要的修改位置為地板聲學(xué)材料，通過調(diào)整兩種聲學(xué)材料的厚度，在成本不變的情況下，降低車內(nèi)聲壓級。
為了完成第二個目標(biāo)——同樣的性能、更低的成本—— 減少地板隔音材料厚度，減少前、側(cè)、后部的內(nèi)飾厚度，減少后地板發(fā)動機隔音材料厚度等。
Sound Answers公司（現(xiàn)為Brüel & Kj?r公司工程咨詢部門）在項目中負責(zé)試驗部分利用SPC軟件分析車內(nèi)空氣聲貢獻（Air-born Contribution）和聲源能量，對ESI公司的SEA模型進行驗證。經(jīng)過驗證后，由ESI公司進行聲學(xué)包優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)現(xiàn)代卡車的技術(shù)目標(biāo)。
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